2 .......................................................... تازه های تهویه

انتخاب و خرید یک پمپ مناسب......................................... 4

10 ......................................... مالحظات خاص برج خنک کننده

17 ......................................... انواع مبردهای قدیمی و جدید

24 ......................................... محاسبات گرمایش و سرمایش

28 .......................................... آشنایی با یاتاقان های پمپ ها

34 ................ پدیده کاویتاسیون و بررسی آثار تخریبی آن در پمپ ها

شماره چهل و هفتم - تیـرماه 1391

نشریه داخلی شرکت صنایع یکتا تهویه اروند

عالقه مندان جهت دریافت رایگان این نشــریه و ارســال آثار خود می توانند با واحد روابط عمومی شرکت یکتا تهویه اروند یا از طریق صندوق پستی 113 - 37685 اقدام نمایند.

کلیه مسئولیت حقوقی و معنوی مقاالت چاپ شده در نشریه اروند با نشر یزدا می باشد.

ARVAND Internal MagazineManaging Director : M. ShojaeiEditor in chief : H. Bahrami

استفاده از مطالب و تصاویر نشریه اروند با ذکر منبع بالمانع است.عالقه منــدان به درج مطلب در این نشــریه می توانند آثــار خود را به

نشانی نشریه اروند ارسال نمایند.اروند در رد، قبول یا اصالح و ویرایش مقاالت آزاد است.

مقاالت ارسالی عودت داده نخواهد شد.

در این شماره می خوانید: نشریه اروندشماره استاندارد بین المللی: 4270 - 1684

صاحب امتیاز: شرکت صنایع یکتا تهویه اروند

مدیر مسئول: مهندس منوچهر شجاعی

سردبیر: مهندس حسن بهرامی

آدرس پستی کارخانه و واحد فروش:

کرج، نسیم شــهر، سه راه آدران، انتهای خیابان

تلفن کارخانه: 8 - 56585657 سعدی

56584998 ، 56584717

56584198 فکس تدارکات:

تلفن های مستقیم واحد فروش:

)021( 56585899 ، 56586036

56584983 - 7

)021( 88739880 - 2

)021( 88802677 - 8 ، 88504770 - 4

فکس: 56585079 - 88766794 )021(

w w w . a r v a n d c o r p . c o mi n f o @ a r v a n d c o r p . c o ms a l e s @ a r v a n d c o r p . c o m

‌تازه‌هایتهویه

صفحه 2 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

اخبار صنعت و محصوالتراه اندازی نخس�تین پروژه عظیم

خورشیدی در اراضی عمومیچندی پیش، پروژه خورشیدی انبریج Enbridge Silver( سیلور استیت نورثتاسیس��ات نخس��تین ،)State Northانرژی خورش��یدی در مقی��اس بزرگ، با ه��دف تامین ب��رق مصرف کنن��دگان، با حض��ور کن س��االزار، وزیر کش��ور ایاالت متحده، راه اندازی ش��د. این تاسیس��ات قادر اس��ت بدون انتش��ار گاز دی اکسید کربن، بدون تولید آلودگی و بدون نیاز به مصرف آب، برق مورد نیاز مصرف کنندگان خود را تامین کند. س��االزار تاکنون مجوز راه ان��دازی و اح��داث 29 پ��روژه عظی��م انرژی های تجدیدپذیر اعم از س��اخت 16 تاسیسات خورشیدی، 5 مزرعه بادی و 8 نیروگاه ژئوترمال را صادر کرده است. گفته می شود پس از اتمام پروژه های مزبور، بالغ بر MW 6500 از برق مورد نیاز بیش از 2

میلیون خانه تامین خواهد شد.

تولید برق با ویروس هامحققان آزمایشگاه ملی الرنس برکلی Lawrence Berkeley National(Laboratory( به تازگی توانسته اند ژنراتور

الکتریکی ای طراحی کنند که برق مورد نیاز

خود را از طریق ویروس ها تامین می کند.

این دانش��مندان در طرح خود الکترودی

را در ابعاد یک تمبر پس��تی با ویروس های

مهندسی ش��ده و بی ضرر پوشانده اند که با

یک ضربه آهس��ته قادر است جریان برق

مورد نیاز برای روشن کردن یک نمایشگر

LCD کوچک را تولید کند. دانش��مندان

در ای��ن طرح، از قاعده علمی موس��وم به

اصل پيزو – الکتريس��يته بهره می گیرند

که براساس آن، انرژی از طریق تنش های

مکانیک��ی و به ط��ور خ��اص، فش��ارها یا

لرزه های مکانیکی تولید می شود. گفتنی

اس��ت ای��ن نخس��تین بار اس��ت که یک

فناوری 130 ساله به همراه مواد بیولوژیکی

بهکار گرفته شده است.

ب�رای فق�ط مطب�وع تهوی�ه شاگردهای ممتاز

به گ��زارش ی��ک رس��انه محل��ی در

چین، در یک مدرس��ه، تنها دانش آموزان

کالس ه��ای در می توانن��د ممت��از

مجه��ز ب��ه سیس��تم های تهوی��ه مطبوع

حض��ور یابند. دبیرس��تان ش��نزن بینهه

)Shenzhen Binhe( ی��ازده کالس ب��رای

کالس دهمی ها دارد که 4 کالس آن مربوط

به شاگردان ممتازی است که از امتیازهای

تحصیل��ی از جمله حض��ور در کالس های

مجهز به سیس��تم تهویه مطبوع برخوردار

هستند. تهویه سایر کالس های این مدرسه

از طری��ق فن ص��ورت می پذی��رد. از میان

این چه��ار کالس، در یک کالس نیز چهار

سیستم تهویه مطبوع تعبیه شده است.

ی�ک راه�کار عجی�ب در کاهش حج�م تقاضا برای سیس�تم های

سرمایشیچندی پیش وزی��ر اقتصاد کره جنوبی

در بیانیه ای از مردم این کش��ور خواس��ت

ت��ا به جلوگی��ری از افزایش هرچه بیش��تر

س��طح تقاضای اس��تفاده از سیستم های

سرمایشی، مبادرت ورزند. در همین رابطه

از تاجران نیز خواسته شده است تا به منظور

صرفه جوی��ی در می��زان مصرف ب��رق، از

صفحه 3 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

پوشیدن کت وشلوارهای تیره خود خودداری کنن��د. در این بیانیه، همچنی��ن به 478 ساختمان بزرگ این کشور اعالم شده است که دمای خود را در 26 درجه س��انتی گرد یا حتا باالتر حفظ کنند. انتظار می رود لی میونگ - باک، رئیس جمهوری کره جنوبی که خود پیش از این، یکی از مدیران سابق بازرگانی بوده اس��ت، به عنوان یک الگو در طول تابستان کت وشلوار تیره به تن نکند. همان طور که زمستان سال گذشته نیز او با به تن کردن لباس ه��ای گرم تر، از مردم کره خواست تا میزان برق مصرفی را با پوشیدن

لباس های گرم تر کاهش دهند.

اهمیت صرفه جویی انرژی در بازار تجارت ایاالت متحده

مرکز تحقیقات دلویت )Deloitte( در تازه ترین نظرسنجی خود اعالم کرده است ک��ه 90 درصد از ش��رکت های آمریکایی، سیاس��ت کاری خود را براس��اس اهداف مدیری��ت ان��رژی و کاهش مص��رف برق پایه ریزی کرده اند. در نظرس��نجی ساالنه مرکز ریس��ورز )reSource( نیز آمده است که شرکت های بازرگانی رفته رفته به سوی تحق��ق کاهش 25 درصدی میزان مصرف انرژی خود در سه تا چهار سال آینده گام برمی دارند. الزم به ذکر است که 85 درصد از پاس��خ دهندگان ب��ه این نظرس��نجی، پایی��ن آوردن هزینه های ب��رق را از عوامل

اصلی بقا در بازار رقابتی حال حاضر جهان

عنوان کرده اند.

ش�یرهای کنترل فشار مستقل و صرفه جویی در مصرف انرژی

شرکت دانفوس، اخیرا شیرهای کنترل

فش��اری طراحی کرده اس��ت که عالوه بر

تنظیم جریان قادرند صرف نظر از نوسانات

اختالف فش��ار، در سیستم محدودکننده

جری��ان، ت��وازن الزم را برق��رار س��ازند.

شیرهای PICV با ایجاد شرایط دستیابی

به شدت مورد نظر جریان در تمام مقاطع

زمانی، س��بب کنترل بهتر و رس��یدن به

سطوح باالتر آسایش و صرفه جویی بیشتر

در میزان مصرف انرژی می گردند.

پمپ های حرارتی منبع آبی Daikin( ش��رکت دایکین مک ک��وی

McQuay(، پمپ های حرارتی منبع آبی جدید خ��ود را وارد بازار کرد. این واحدها ب��ا EER ب��االی 22.2 و 29.8 به ترتی��ب در ش��رایط بار کامل و ب��ار جزئی، مجهز به موتوره��ای هدایت جریان با تنظیمات

چندگانه جریان هوا هستند.

بالتیمور جدی�د کندانس�ورهای ایرکویل با مصرف انرژی پایین

)TrilliumSeries( ت�ری�ل�ی�وم س�ری�زن��ام محص��ول جدی��د ش��رکت بالتیمور )Baltimore Aircoil( ای��رک��وی���ل اس���ت ک���ه ب���ا ب�هره گ�ی��ری از ط�رح Dry-Coil Adiabatic، بالغ بر 18 درصد از می��زان مص��رف انرژی می کاه��د. این کندانسورها به یک سیستم تبرید کوچکتر مجهز هستند و به این ترتیب موجب کاهش

هزینه های عملیاتی می گردند.

تایید 48

صفحه 4 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

انتخاب و خرید یک پمپ مناسب مقاالت

معیارهای انتخاب پمپاز نخس��تین تصمیماتی که در طراحی استاندارد یک سیستم گرفته می شود، انتخاب هد و دبی پمپ است. این تصمیم گیری ها معم��وال ب��ه انتخاب پمپ هایی منتهی می ش��ود ک��ه میزان افت اصطکاک��ی که باید بر آن غلبه ش��ود را تعیی��ن می کنند. با ورود نرم افزاره��ای کامپیوت��ری گوناگون، هم اکنون می ت��وان انتخاب عملک��رد پمپ و عملکرد سیس��تم را به طور هم زم��ان انجام داد. با کمک این برنامه ها در جهت مقایس��ه هزینه لوله کشی )به عالوه تمام��ی اتص��االت(، هزینه پمپ ه��ا و هزینه ب��رق، می توان برای

پمپ های مختلف به ترکیبی بهینه دست یافت. بدون درنظرگرفتن چگونگی انتخاب وضعیت هد-دبی و برای رسیدن به یک انتخاب بهینه به اطالعات بسیاری نیاز است. برای

مثال، خود سیال را درنظر بگیرید: خورنده1 است؟ ●ساینده2 است؟ ●آی��ا ذرات جامد دارد؟ اگر چنین اس��ت، ان��دازه و درصد آنها ●

چقدر است؟آیا س��یال لزج است؟ اگر چنین اس��ت، ویسکوزیته آن چقدر ●

است؟آیا تمایل به بلوری شدن3 دارد؟ ●فشار بخار آن چقدر است؟ ●آیا به دما حساس است؟ ●

اگر س��یالی که قرار است پمپاژ شود، آبی خنک، تمیز و درخور آشامیدن اس��ت، اکثر مردم کامال از ویژگی و خصوصیات آن آگاهی دارند و می دانند که هیچ یک از عواملی که پیش تر به آنها اشاره شد، در فرآیند انتخاب پمپ نقش��ی ندارند؛ با وجود این، حتا آب هم در اش��کالی متفاوت، از آب تقطیرش��ده گرفته تا آب شور وجود دارد

که متناسب با نوع سیال، اس��تفاده از انواع گوناگون مواد مقاوم در برابر خوردگی و سایندگی ضروری به نظر می رسد؛ حتا آب دریا هم می تواند به لحاظ خورندگی در یک قسمت اقیانوس درمقایسه با قس��مت دیگر متفاوت باش��د. مضاف بر اینک��ه به دلیل درجه س��ایندگی آب در یک معدن خاص، ممکن اس��ت الزم باش��د در پمپ به کار رفته در سیستم، از یک آستر پالستیکی استفاده شود؛ درحالی ک��ه معادنی ک��ه در آنها از پمپ های آهن��ی ارزان قیمت تر

استفاده می شود نیز عملکردی مشابه دارند.به خاطر داش��ته باشید که مواد شیمیایی بسیاری وجود دارند ک��ه در اکثر فرآیندهای ش��یمیایی اس��تفاده می ش��وند؛ بنابراین برخورداری از یک ش��ناخت کامل از سیال را هیچ گاه نباید از نظر

دور کرد.بنابراین می توان موارد زیر را به منزله حداقل اطالعات الزم در

انتخاب یک پمپ گریز از مرکز مدنظر قرار داد:سیالی که قرار است پمپ شود؛ .1

دبی مورد نیاز؛ .2هد دینامیکی کل؛ .3

هد مکش مثبت خالص موجود؛ .4دمای عملیاتی؛ .5

وزن مخصوص سیال؛ .6ماهیت سیال؛ .7

تجربه عملیاتی. .8

تجربه عملیاتیتجربه عملیاتی، مجموعه اطالعاتی است که به ندرت به صورت منظم ثبت می ش��ود و معموال برای دس��تیابی به آنها الزم است به

بررسی موضوعات زیر پرداخت:آیا پمپ یکسره کار می کند و از نوع دایم کار است؟ ●

قسمت اولThe Practical Pumping Handbook :منبع

برگردان: واحد ترجمه نشر یزدا

صفحه 5 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

تعداد دفعات روشن و خاموش شدن پمپ چقدر است؟ ●آیا از پمپ فقط برای یک کاربری مشخص استفاده می شود؟ ●آیا پمپ برای استفاده به همراه انواع سیال ها مناسب است؟ ●چه نوع اهرم های کنترلی روی قسمت تخلیه وجود دارد؟ ●آیا جریان را در هر زمانی می توان محدود کرد؟ ●آی��ا ای��ن پمپ را می ت��وان روی یک حلقه باز یا بس��ته یا یک ●

سیستم انتقال قرار دارد؟

اگر از پمپ جایگزین اس��تفاده می ش��ود، سواالت دیگری نیز وجود دارد، از جمله اینکه:

پیش از این، از چه مدل پمپی استفاده شده بود؟ ●پمپ قدیمی در چه سرعتی کار می کرد؟ ●پمپ قدیمی از چه جنسی ساخته شده بود؟ ●در پمپ قدیمی از چه نوع کاس��ه نمد مکانیکی4 استفاده شده ●

بود؟چه انواعی از سیستم های کمکی به کار گرفته شده بود؟ ●چه نوع سیستم ثبت عملیات یا سرویس و نگه داری اجرا شده ●

بود؟به محضی که این نوع اطالعات برای انتخاب پمپ جواب داده ش��دند، کار را می توان با تعیین نوع واحد الزم و س��پس بهترین

سیستم هیدرولیک به انجام رساند.

برگه های اطالعات فنی برای کاربراناکثر صنایع، اطالعات الزم تولیدکنندگان خود که طی چند سال به دست آمده اس��ت را به صورت برگه های اطالعات فنی استاندارد در اختیارش��ان قرار می دهند. درحالی ک��ه یک برگه اطالعات فنی طراحی ش��ده خوب، س��واالت بحث ش��ده در باال را به خوبی پاسخ می دهد، قادر به پوشش اطالعات فنی یا تجربه عملیاتی قبلی نیستند که هر دو ازجمله اطالعات حیاتی در انتخاب بهینه پمپ محسوب می ش��وند؛ ازاین رو توصیه می شود، طراح سیس��تم و تولیدکننده تجهیزات تا حد امکان با یکدیگر همکاری داشته باشند تا از انتخاب بهترین پمپ متناسب با موقعیت عملیاتی آن اطمینان حاصل شود. یکی از برگه های پرکاربرد اطالعات فنی، برگه اطالعات استاندارد API 610 برای پمپ های گریز از مرکز اس��ت که به وسیله موسسه SI نفت امریکا منتش��ر شده اس��ت. این برگه به صورت واحدهایدسترس پذیر است و خواننده می تواند، استفاده الزم را از آن ببرد. بس��یاری از شرکت ها برای متناسب کردن این اطالعات با برخی از

نیازهای خاص خود در آنها تغییراتی ایجاد می کنند.

مالحظات عملیاتی سیستمیک��ی از بخش های ضروری درباره تجربه عملیاتی، دس��تیابی به یک ش��ناخت کلی از سیستمی است که پمپ قرار است در آن

بهره برداری شود.

سیستم های مدار بستهوقتی الزم اس��ت پمپ در یک سیس��تم مداربس��ته کار کند، به طوری که عمل دهش در طول سیس��تم صورت پذیرد و سپس، ب��ه ن��ازل مکش خود بازگردد، هد اس��تاتیک صفر و سیس��تم از ویژگی های پایداری برخوردار خواهد بود. ازاین رو، منحنی سیستم یک جابه جایی اندک خواهد داش��ت؛ به طوری که در انتخاب پمپ فقط الزم اس��ت، منحن��ی عملکرد پمپ در ی��ک نقطه، منحنی سیستم را قطع کند. با این روش، جابه جایی و نوسان منحنی پمپ یا منحنی سیستم بسیار پایین و نقطه عملیاتی در جریان طراحی در تمام طول عمر پمپ ثابت باقی خواهد ماند. تنها تغییراتی که

با گذشت زمان ایجاد می شود، فرسایش پمپ و سیستم است.در انتخ��اب پم��پ، تولید کننده نوع پم��پ الزم را انتخاب و سپس، الزامات هیدرولیک هد و دبی را با منحنی های عملکردی پمپ های متفاوتی از همان نوع مقایس��ه می کند. معموال بهترین انتخاب، پمپی است که در آن الزامات منحنی سیستم با بهترین بازده رعایت می ش��ود. در این انتخاب معموال دبی کمی به سمت چ��پ نقطه بازدهی بهینه در منحنی ق��رار می گیرد. این امر برای پمپ��ی صورت می گی��رد که به گونه ای موثر و بدون دردس��ر تحت

شرایط تعیین شده توسط طراح سیستم کار خواهد کرد.

سیستم انتقال سیالدر سیس��تم انتقال س��یال که در تصویر )4( نشان داده شده اس��ت، هد دینامیکی کل معموال به طور دایم درحال تغییر است و با تخلیه مخزن ذخیره، بیش��ترین تغیی��رات در مقدار آن ایجاد می ش��ود. ای��ن وضعیت باعث کاهش س��طح مای��ع در مخزن و به همان اندازه افزایش هد اس��تاتیک کل می شود که پمپ باید با

آن مقابله کند.با درنظرگرفتن س��ه موقعیتی که در تصویر )4( مشخص شده اس��ت، پمپ معموال زمانی با پایین ترین هد ش��روع به کار خواهد ک��رد که مخزن مکش پر و مخزن دهش خالی اس��ت. وقتی پمپ مخزن مکش را خالی می کند، در حداکثر هد استاتیک کل به هد

نهایی می رسد که در آن نقطه، پمپ باید خاموش شود.به محض فعال ش��دن پمپ، سطح مخزن مکش افت می کند،

صفحه 6 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

محرک هاگرمایشآب سرددرجه حرارت آب منبع فشار متداولحداقل فشارغلظت کلریدی

پمپ گریز از مرکزبرگه اطالعات فنیISO (4.2) استانداردواحدهای (4.3)امریکایی

:شماره کار:شماره درخواست:شماره خرید:شماره استعالم

:تاریخ:توسط

:قابل کاربرد برای پیشنهاد خرید ساخت:برای:سایت

:واحد:سرویس

:یادداشت خریدار

شماره آیتم پیوست شماره آیتم پیوست شماره آیتم پیوست تاریخ شمارهتوسط

سازنده خریدار یا سازنده(6.1.1) اطالعات فنی تجدید نظر

:اطالعات زیر توسط ..... تکمیل شده اند.

پمپموتورجعبه دندهتوربیناستاندارد پوششی کاربردی

(5.1.3) شرایط بهره برداریظرفیت نرمال (m3h) حرارت داده شده بر حسبسایرحداکثر فشار مکشفشار دهش اختالف فشاراختالف ارتفاعتنوع خریدشرایط استارتسرویس پیوسته متناوب

:محلمحفظه بسته

رطوبت نسبی(5.1.30):شرایط نامطلوب گردوغبار

نوع محور

سایرمه

حداقل / (حداکثر)

موتور محرکسایر

توربین بخار

بازعمودی عامل سرویس

افزایش درجه حرارت

باال پایین

جعبه دنده

ارتفاع از سطح دریا فشارسنج هوا

محفظه حرارت داده شده

(5.1.30) اطالعات سایت

محیط بیرون حرارت داده نشده

(5.1.3) مایعاتنوع یا نام مایع

خطرناک قابل اشتعالحداقل

مواد

عملکرد ظاهری

مدار برق

متداول حداکثر قابل اشتعالدرجه حرارت پمپفشار بخارتراکم نسبیویسکوزیته (CP) گرمای ویژه

غلظت کلریدی H2S (6.5.2.4) غلظت

(5.1.3) اطالعات مربوط به سایتعامل خورنده / فرساینده

(6.1.1/6.1.4) محور موتور

(5.1.24/6.1.4) طبقه بندی منطقه به لحاظ الکتریکی

محافظت در برابر زمستان (سرما) الزامات محافظت در برابر تابستان (گرما)

محدوده حداقل / حداکثر درجه حرارت محیطی

(5.12.1.1) کالس مواد(5.12.4.1) حداقل درجه حرارت فلز طراحی شده (5.12.1.11) سختی موارد نیازمحفظه استوانه ایحلقه فرسایشی پروانهشفتتوزیع کننده

حداقل

بازده

میزان پایداری

برق

بخار حداکثر فشار حداکثر دما حداقل فشار حداقل دما

ولتاژ فاز

سایر

منبع

هرتز

نرخ چرخش پروانهحداکثرنوع پروانهنرخ محاسبه شدهحداقل جریان پیوستهدمامنطقه عملیاتی ترجیح داده شدهمنطقه عملیاتی مجازحداکثر ارتفاع محاسبه شده برای پروانه حداکثر نیروی محاسبه شده برا پروانه ظرفیت استارت / توقف پروانهسرعت مخصوص مکشحداکثر / حداقلسطح فشار مورد نیازحداکثر سطح فشار

شماره منحنی پیشنهاد

سازنده

بستهافقیولت / فاز / هرتزنوع (6.1.5) حداقل ولتاژ برای استارت زدن عایق کاری آمپر تمام بارآمپر قفل کننده چرخشروش استارتروان کارییاتاقان (نوع / شماره) شعاعیبرآمدهظرفیت برآمدگی عمودی

محرک هاگرمایشسیستم ولتاژ

حداکثر درجه حرارت آب برگشتی فشار بخارحداکثر فشار بخار

تصویر 1. برگه اطالعات فنی برحسب واحدهای امریکایی (موسسه نفت امریکا)

ازاین رو هد اس��تاتیک کل باید افزای��ش یابد تا ازطریق آن، میزان

پمپ��اژ نیز باال رود که به آن »هد متغیر« می گویند و این احتمال

برای تمام نقاط میان پایین ترین منحنی و منحنی نهایی )باالترین

منحنی( مطابق آنچه در تصویر )5( نش��ان داده شده است، وجود

دارد.

متاس��فانه، اکثر مهندسان به اش��تباه به طور خودکار روی هد

نهایی که بخش��ی از مقدار بزرگ هد اس��تاتیک کل اس��ت، تمرکز

می کنند و بعدا متوجه می ش��وند که این بدترین وضعیت عملیاتی

است. درواقع، اغلب تصور بر آن است که اگر پمپ بتواند در بدترین

وضعیت عمل کند، می توان از آن در تمام مواقع استفاده کرد.

واقعیت این اس��ت ک��ه اگر در نقطه انتخ��اب پمپ از بدترین

وضعیت اس��تفاده ش��ود، این وضعیت به طور خودکار به بهترین

موقعیت تبدیل می ش��ود؛ زیرا نقطه ای اس��ت که پمپ و سیستم

در آن با یکدیگر متناس��ب و سازگار شده اند. با این طرز تفکر، به

صفحه 7 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

محرک هاگرمایشآب سرددرجه حرارت آب منبع فشار متداولحداقل فشارغلظت کلریدی

پمپ گریز از مرکزبرگه اطالعات فنیISO (4.2) استانداردIP (4.3)واحدهای

:شماره کار:شماره درخواست:شماره خرید:شماره استعالم

:تاریخ:توسط

:قابل کاربرد برای پیشنهاد خرید ساخت:برای:سایت

:واحد:سرویس

:یادداشت خریدار

شماره آیتم پیوست شماره آیتم پیوست شماره آیتم پیوست تاریخ شمارهتوسط

سازنده خریدار یا سازنده(6.1.1) اطالعات فنی تجدید نظر

:اطالعات زیر توسط ..... تکمیل شده اند.

پمپموتورجعبه دندهتوربیناستاندارد پوششی کاربردی

(5.1.3) شرایط بهره برداریظرفیت نرمال حرارت داده شده بر حسبسایرحداکثر فشار مکشفشار دهش اختالف فشاراختالف ارتفاعتنوع خریدشرایط استارتسرویس پیوسته متناوب

:محلمحفظه بسته

رطوبت نسبی(5.1.30):شرایط نامطلوب گردوغبار

نوع محور

سایرمه

حداقل / (حداکثر)

موتور محرکسایر

توربین بخار

بازعمودی عامل سرویس

افزایش درجه حرارت

باال پایین

جعبه دنده

ارتفاع از سطح دریا فشارسنج هوا

محفظه حرارت داده شده

(5.1.30) اطالعات سایت

محیط بیرون حرارت داده نشده

(5.1.3) مایعاتنوع یا نام مایع

خطرناک قابل اشتعالحداقل

مواد

عملکرد ظاهری

مدار برق

متداول حداکثر قابل اشتعالدرجه حرارت پمپفشار بخارتراکم نسبیویسکوزیته (CP) گرمای ویژه

غلظت کلریدی H2S (6.5.2.4) غلظت

(5.1.3) اطالعات مربوط به سایتعامل خورنده / فرساینده

(6.1.1/6.1.4) محور موتور

(5.1.24/6.1.4) طبقه بندی منطقه به لحاظ الکتریکی

محافظت در برابر زمستان (سرما) الزامات محافظت در برابر تابستان (گرما)

محدوده حداقل / حداکثر درجه حرارت محیطی

(5.12.1.1) کالس مواد(5.12.4.1) حداقل درجه حرارت فلز طراحی شده (5.12.1.11) سختی موارد نیازمحفظه استوانه ایحلقه فرسایشی پروانهشفتتوزیع کننده

حداقل

بازده

میزان پایداری

برق

بخار حداکثر فشار حداکثر دما حداقل فشار حداقل دما

ولتاژ فاز

سایر

منبع

هرتز

نرخ چرخش پروانهحداکثرنوع پروانهنرخ محاسبه شدهحداقل جریان پیوستهدمامنطقه عملیاتی ترجیح داده شدهمنطقه عملیاتی مجازحداکثر ارتفاع محاسبه شده برای پروانه حداکثر نیروی محاسبه شده برا پروانه ظرفیت استارت / توقف پروانهسرعت مخصوص مکشحداکثر / حداقلسطح فشار غالب مورد نیازحداکثر سطح فشار غالب

شماره منحنی پیشنهاد

سازنده

بستهافقیولت / فاز / هرتزنوع (6.1.5) حداقل ولتاژ برای استارت زدن عایق کاری آمپر تمام بارآمپر قفل کننده چرخشروش استارتروان کارییاتاقان (نوع / شماره) شعاعیبرآمدهظرفیت برآمدگی عمودی

محرک هاگرمایشسیستم ولتاژ

حداکثر درجه حرارت آب برگشتی فشار بخارحداکثر فشار بخار

SI تصویر 2. برگه اطالعات فنی برحسب واحدهای

محض ش��روع به کار سیستم، دبی سیستم در بدترین شرایط قرار

دارد؛ بنابرای��ن اگر پمپ »A« ب��رای بهره برداری در نقطه بازدهی

بهینه در دبی انتخاب شود، رابطه پمپ با هر سه سیستم در تصویر

)6( نشان داده خواهد شد.

هنگامی که سیس��تم بر مبنای پایین ترین نقطه عملکرد پمپ

به کار می افتد، پمپ انتخابی )پمپ A( تحت یک سلس��له شرایط

ناپایدار و در دبی بس��یار باالتر از آنچه قبال طراحی شده است، در

سمت راست نقطه بازدهی بهینه قرار خواهد گرفت. ازاین جهت،

سیس��تم متغیر به آهس��تگی به ص��ورت عمودی، به س��مت باال و

به سوی سیستم نهایی حرکت می کند. این امر نقطه عملیاتی را به

منحنی پمپ و به دبی و یک وضعیت عملیاتی هموار بازمی گرداند.

درنتیجه این طرح، پمپ برای مدت زمان زیادی تحت شرایط

ناس��ازگاری که به ناچار باعث اطمینان کمتر و نقص فنی در پمپ

می شود، کار خواهد کرد؛ مضاف بر اینکه با توجه به عملکرد پمپ

صفحه 8 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

منحنی سیستم

دبی طراحی

هد طراحی

حداکثر قطر پروانه

BEP

هد

دبی

تصویر 3. منحنی عملکرد مداربسته

مخزن دهش هد نهایی

هد متغیر

پایین ترین هد

مخزن مکش

تصویر 4. نمودار سیستم انتقال سیال

نهایی

متغیر

پایین ترین

هد

دبی

تصویر 5. منحنی های سیستم انتقال سیال

A پمپنقطه

بازدهی بهینه

نهایی

متغیر

پایین ترین

دبی

هد

A تصویر 6. منحنی سیستم با پمپدر دبی پایین تر از حد انتخابی، س��یال با سرعتی بسیار پایین تر از

حد مورد انتظار انتقال خواهد یافت. اگر همان طور که در تصویر )7( نشان داده شده است، به سوی انتهای دیگر منحنی حرکت کنیم و پمپ »B« را برای بهره برداری در پایین ترین دبی انتخاب کنیم، نقطه عملیات از وضعیت درخور اطمین��ان به وضعیتی با اطمینان کمتر و به قس��مت چپ نقطه بازدهی بهینه حرکت خواهد کرد؛ در این حالت، س��یال با سرعت کم تری درمقایس��ه با آنچه پیش بینی می ش��ود، انتقال می یابد. در بدتری��ن حالت نیز پمپ انتخابی برای پایین ترین سیس��تم، ممکن است منحنی عملکردی داشته باشد که بسیار صاف و هموار است و مطابق تصویر )8( سیستم نهایی را در هیچ نقطه ای قطع نمی کند.

این بدان معناس��ت که این سیس��تم هرگز به هد نهایی نمی رسد و مخزن مکش هیچ گاه تخلیه نمی شود.

اما، اگر پمپ C با جریان طراحی در سیستم متغیر در نقطه ای

BEP

جریان طراحی

پایین ترینمتغیر

نهایی

هد

دبی

B تصویر 7. منحنی عملکرد سیستم با پمپ

صفحه 9 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

میان پایین ترین سیستم و سیستم نهایی انتخاب شده باشد، می توان به وضعیت بهینه دست یافت. همان طورکه در تصویر )9( نشان داده شده است، نقطه بهره برداری پمپ C درست در سمت راست نقطه بازدهی بهینه آغاز می شود و به تدریج به سمت چپ نقطه BEP حرکت

می کند که معموال بهترین و موثرترین گزینه خواهد بود.وقت��ی پمپی برای این نوع سیس��تم انتخاب می ش��ود، الزم است اطمینان حاصل شود که این پمپ می تواند، در تمام مواقع بهره برداری عملکرد مطلوبی داشته باشد. تنها راه انجام دادن این کار، ترسیم منحنی برای تمامی مواقع متفاوت و مقایسه پمپ ها

با تمامی این احتماالت است.

سیستم هایی با چند خروجی5همین حالت برای پمپی که برای مقاصد گوناگون در محل ها و فواصل متفاوت به کار برده می ش��ود نی��ز وجود دارد. در چنین وضعیتی، برای هر مدار باید یک منحنی سیس��تم کشیده شود و روی هر منحنی پمپ به صورتی قرار گیرد که در تصویر )10( نشان

داده شده است.با تغییر مقصد سیال، می توان فرض کرد که هدهای استاتیک متفاوتی وجود خواهد داش��ت و همان طورکه فاصله مقاصد تغییر می کن��د، س��طوح متفاوتی از اف��ت اصطکاکی خواهیم داش��ت. انتخاب پمپ در هریک از این سیستم ها باید برمبنای مقدار دربی

مربوط انجام شود.ب��رای ای��ن نوع عملی��ات، بهترین پمپ، پمپی اس��ت که در نزدیک تری��ن نقطه، به نقطه بازدهی بهینه )BEP( می رس��د و با دوره زمان��ی طوالنی تر کار می کند. چنین توجهی این اطمینان را

بدترین وضعیت کارکرد برای B پمپ

جریان طراحی

پایین ترین

متغیر

نهایی

هد

دبی

BEP

تصویر 8. منحنی عملکرد پمپ B برای بهره برداری در بدترین

حالت

جریان طراحی

پایین ترین

متغیر

نهایی

C پمپ BEP

هد

دبی

تصویر 9. نمودار منحنی با پمپ

می ده��د که پمپ نه تنها به توان محرک کمت��ری نیاز دارد، بلکه راحت تر و بدون ایجاد س��روصدا و ب��ا درجه اطمینان باالتری کار

خواهد کرد.گاهی اوقات با توجه به شکل منحنی های متفاوت سیستم و نیاز تمامی سیستم ها، ممکن است استفاده از محرک سرعت متغیر

به همراه پمپ ضرورت داشته باشد.

پی نوشت:1. Corrosive2. Abrasive3. Crystallize4. Mechanical Seal5. Multiple Destination Systems

هد

دبی

تصویر 10. چگونگی مقایسه عملکرد سیستم های با موقعیت کارکرد متفاوت

HVAC water chillers and cooling towers :منبع

برگردان: واحد ترجمه نشر یزدا

تایید 47

صفحه 10 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

مالحظات خاص برج خنک کنندهمقاالت

حفاظ�ت از لوله ه�ای بیرون�ی و تش�تک برج خنک کننده در برابر

یخ زدگیبه جز در آب و هواهای ش��مالی آمریکا که آب برج های خنک کننده در زمس��تان تخلیه می ش��ود، برج ها در سراسر سال پر از آب و آماده کار می باش��ند. با این وجود، حت��ا در آب و هواهای معت��دل، دوره هایی وج��ود دارد که دما ب��ه کمتر از 32 درجه فارنهایت )صفر درجه سانتی گراد( کاهش می یابد و احتمال یخ زدن تش��تک تحتانی

برج وجود دارد.مش��کل ای��ن از جلوگی��ری ب��رای آب و هوایی، معموال از گرم کن های تشتک برج اس��تفاده می ش��ود که از المنت های مقاومت��ی الکتریکی، کویل ه��ای بخار یا تزریق کنندهای بخار تش��کیل می ش��وند. افت حرارتی تش��تک ب��رج خنک کننده با دم��ای آب 40 درجه فارنهایت براس��اس ج��دول )1( قابل برآورد اس��ت. بنابراین، یک تش��تک ب��رج خنک کنن��ده به عرض 12 ف��وت، ط��ول 20 ف��وت و عمق 12 این��چ دارای ی��ک افت حرارت��ی در دمای محیط 20 درجه فارنهایت است که چنین

محاسبه می شود:12'×20'×80Btu/hrsf19200Btu/hr: افت سطحی

1'×[)2×12'(+)2×20'(] × 40Btu/

hrsf = 2560Btu/hr : افت جانبی

12'×20'×40Btu/hrsf =

9600Btu/hr : افت تحتانی

31.360Btu/hr : جمع کل

توضیح عالیم: '12 (12 فوت)

Btu: )بی تی یو - واحد حرارتی(

hr: )ساعت(

sf: ) سطحی(

ب��رای یک گرم کن )هیت��ر( الکتریکی

مس��تغرق، هر کیل��ووات می تواند 3413

بی تی ی��و گرم��ا را در س��اعت تولید کند؛

دراین ص��ورت، ی��ک گرم ک��ن 9 کیلووات

می تواند آب تش��تک ب��رج را درحدود 40

درجه فارنهایت در دمای محیط 20 درجه

فارنهایت نگه دارد.

گرم کن های الکتریکی نوعا برای حفظ

دمای آب تش��تک ب��رج در ب��االی نقطه

افت حرارتی جوانب و قسمت تحتانی برحسب بی تی یو در ساعت

فوالد یا فایبرگالسبتن با ضخامت 8 اینچ

افت تقریبی حرارتی - سطحی آب بر حسب

بی تی یو در ساعتدمای محیط (فارنهایت)

جدول 1. افت حرارتی تقریبی تشتک تحتانی برج خنک کننده

انجم��اد آب به کار می رون��د؛ چون تقریبا ارزان می باش��ند. ولی گرم ک��ن الکتریکی با دو مشکل روبه روس��ت: استفاده از آن پرهزینه است و گرم کردن آن موضعی است و دمای س��طوح مختلف تش��تک یکسان

نمی باشد.گرم کن های تزریق بخار درصورتی به کار می روند که بخار قابل دسترسی باشد. این گرم کن ه��ا در داخل آب ق��رار می گیرند و ش��یر اتوماتیک دو وضعیتی آن درصورت لزوم باز ش��ده و بخار را از طریق »نازل« یا »ونتوری« خارج می سازد تا یک جریان هم رفتی در آب ایجاد شود و آب گرم و سرد نسبتا مخلوط شوند. می توان از کویل های

بخار مستغرق در آب استفاده کرد.ی��ا ورودی آب لوله کش���ی ب�ای���د جبران کننده کندانسور بیرونی از یخ زدگی مخافظت شوند که باید آنها را با عایق های حرارتی الکتریکی پوش��اند. برای لوله های

صفحه 11 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

ب��رج خنک کنن��ده، معی��ار ج��دول )2( ب��رای جلوگیری از بخ زدگ��ی لوله ها مفید است. در آب و هواهایی با دمای 20 درجه فارنهایت یا بیشتر با دوره های کوتاه مدت س��رما، نیازی به استفاده از عایق حرارتی

برای لوله های بزرگتر از 4 اینچ نیست.

سیکل صرفه جو کننده آب جانبیمعم��وال سیس��تم های تهویه مطبوع برای استفاده از یک سیکل صرفه جو کننده ت��ا می ش��ود طراح��ی جانب��ی ه��وای »خنک کردن آزاد« را در ش��رایطی فراهم کنن��د که دم��ای محیط با دم��ای هوای رفت براب��ر و یا از آن کمتر باش��د. با این وجود، سیستم های دیگری وجود دارد که در آن صرفه جو کنن��ده هوای جانبی به کار نمی رود که می توان از دس��تگاه فن کویل نام برد. در این موارد، می توان از س��یکل

صرفه جوکننده آب جانبی نام برد.این س��یکل از برج خنک کننده برای تولید آب سرد در دمای 50 درجه فارنهایت دماس��نج مرطوب محیطی یا کمتر به کار م��ی رود. در دم��ای 50 درج��ه فارنهایت دماس��نج مرط��وب، ب��رج خنک کنن��ده می تواند 40 تا 50 درصد ظرفیت طراحی ش��ده خود را با اختالف دم��ای 5 درجه فارنهای��ت بین دمای رفت آب کندانس��ور و دماس��نج مرط��وب ورودی تولید کند. بنابرای��ن، یک ب��رج خنک کننده 500 ُتن می توان��د 250 تن س��رمایش را با دمای رف��ت 45 درج��ه فارنهای��ت در دمای 50 درجه فارنهایت دماسنج مرطوب محیطی تحوی��ل دهد. ولی در بیش��تر کاربردهای سرمایشی راحت، نیاز به رطوبت زدایی در فصل گرما کاه��ش می یابد و یک افزایش 5 ت��ا 10 درجه فارنهایت��ی در دمای رفت آب اواپراتور قابل تحمل می باشد. بنابراین،

تعداد س��اعت قابل دس��ترس »سرمایش آزاد« به میزان زیاد افزایش می یابد.

ج��دول 2. عایق حرارت���ی الکتریک�ی برای لوله های بیرون�ی

قطر لوله (اینچ)وات یا فوت خطی لوله ها

بزرگتر و قطر لوله

مش��خصا این آب س��رد س��رمایش را ب��دون جیل��ر آبی فراه��م می کن��د و این یعن��ی س��رمایش آزاد. ب��رای تفکیک آب برج »کثیف« از آب س��رد »تمیز« از مبدل حرارتی اس��تفاده می شود که با یک افت 2 تا 3 درجه فانهایتی در دمای رفِت آب )آِب رفت( همراه می باشد. دو نوع مبدل حرارتی

برای صرفه جوکننده آب وجود دارد:مبدل های حرارت��ی قابی - صفحه ای .1ی��ا مبدل های حرارتی قابی )تصویر 1( که از صفحات مجزا شده توسط واشر آب بندی الستیکی یا نئوپرین تشکیل ش��ده که روی یک قاب محکم س��وار می شوند. دو جریان آب مخالف در هر صفحه وجود دارد. اختالف دمای 1 تا 2 درجه فارنهایت بین دمای آب رفت و دماسنج مرطوب ورودی از طریق یک س��طح انتقال حرارت ب��زرگ، در یک

پکیج نسبتا کوچک ایجاد می شود؛مبدل های حرارتی لوله ای - پوسته ای .2ب��ا بازدهی زیاد می توانند یک س��طح

انتقال حرارت بزرگ را فراهم کنند:الف. اس��تفاده از تعداد زی��ادی لوله

مسی با قطر کوچکب. افزایش ط��ول لوله با یک ترکیب

U شکل.)تصویر 2( یک مبدل حرارتی لوله ای - پوسته ای را با بازدهی عالی نشان می دهد. اختالف دم��ای 2 درج��ه فارنهایتی بین دمای رفت آب و دماسنج مرطوب ورودی

وجود دارد. مبدل های حرارتی لوله ای - پوسته ای ارزان تر و سبک تر و متنوع تر از مبّدل های حرارت��ی قاب��ی - صفح��ه ای اس��ت. آنها همچنین از نص��ب آس��انی برخوردارند؛ ول��ی بازدهی مبدل ه��ای حرارتی قابی - صفحه ای بیش��تر اس��ت )اختالف دمای ناچی��ز بین دم��ای رفت آب و دماس��نج

مرطوب ورودی(.وقتی که صرفه جوکنن��ده را می توان با یک سیس��تم برج تکی به کار برد، به آن سیس��تم غیر مس��تقیم گویند )تصویر 3( که اجازه می ده��د چیلر و صرفه جو کننده به ط��ور هم زمان به کار روند. چون چیلرها معموال در دمای رفت آب کندانس��ور 45 درج��ه فارنهای��ت کار نمی کنن��د، کنترل دم��ای بای پ��اس مه��م اس��ت و اغل��ب کنترل نمی ش��ود. با این وجود، جایی که چیلره��ای مرکب و برج ه��ای خنک کنند در دس��ترس باش��ند، می توان یک برج را برای صرفه جوکنن��ده مجزا کرد و حداقل ی��ک چیل��ر و ب��رج را به ص��ورت مکمِل ظرفی��ت خنک کنندگ��ی صرفه جوکننده به ج��ای می گ��ذارد )تصوی��ر 4(. مصرف ان��رژی صرفه جو کنن��ده آب پمپ ها و برج خنک کنن��ده فق��ط در ح��دود 15 تا 20 مصرف ان��رژی مورد نی��از خنک کنندگی

مکانیکی است.

سرو صدا و ارتعاشس��ر و صدا محیطی ب��ا آلودگی صوتی یک س��اختمان مورد اعتراض س��اکنین

صفحه 12 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

ستون

دنباله

بسته صفحه

میله راهنما

پیچ های گیره ای

دستگیره حمل

صفحه پوش

تصویر 1. نصب مبّدل حرارتی قابی و صفحه ای (شرکت آلفا الوال)

تصویر 2. مبدل حرارتی لوله ای-پوسته ای (شرکت بالتیمور)

س��اختمان های دیگر می باش��د. برج های خنک کننده همگام با ماشین ها، قطارها، اس��تریوها و دمنده ه��ا منبع مش��کالت

سروصدای محیطی است.در س��ال 1972، کنگره ایاالت متحده قان��ون کنت��رل س��روصدا را ب��ه تصویب رسانید و به FPA اجازده داد فرآیند ایجاد استانداردهای منابع سروصدا را آغاز کند. با این وجود، س��رمایه گذاری این اقدام در س��ال 1982 قطع ش��د و اقدامات کنترل سروصدای محیطی به دولت های ایالتی و

محّلی واگذار شد.ایالت ه��ا و ش��هرداری های متع��دد مقررات حدود س��روصدای س��اختمان یا مل��ک را در اختیار دارند ک��ه باید رعایت شود. تحت این نوع مقررات، حداکثر فشار صوتی یک ساختمان یا ملک تعیین شده )dB A( است که نوعا 50 تا 60 دسی بلدر مناطق مس��کونی و 60 تا 70 دسی بل

)dB A(در مناطق صنعتی است.س��خت ترین و دقیق ترین استاندارد ها )WHO( توسط سازمان جهانی بهداشتاتخاذ ش��ده است که اس��تانداردهای آن توس��ط گروه های متعدد ضد صدا بهبود می یابن��د و رعای��ت آنها از س��وی برخی ایالت ه��ا و ش��هرداری ها درنظ��ر گرفت��ه می شود؛ ولی موضوعی است که به زمان

نیاز دارد. ای��ن س��ازمان مش��خص می کند که سالمتی و ایمنی شخص شنونده به انرژی صوت��ی س��روصداهای محیطی وابس��ته اس��ت؛ از ای��ن رو آنه��ا واژه "LAeq,T" را عرض��ه می کنند تا س��طح فش��ار صوتی مقیاس dB A( A( را در یک دوره زمانی T معّین کنن��د. طبق ج��دول )3(، این "LAeq,T " اس��تانداردها حداکثر حدودرا ب��رای محیط ه��ای مختلف مش��خص

لوله برگشت آب اواپراتور

لوله رفت آب اواپراتور

مبدل حرارتی

ورود

خروج

کندانسور

اواپراتور

خروج

ورود

شیر کنترل

برج خنک کننده

CWP صرفه جوکننده(پمپ آب کندانسور)

صرفه جوکنندهCHWP (پمپ آب کندانسور)

چیلر

تصویر 3. نمودار لوله کشی صرفه جوکننده آب چیلر و برج خنک کننده تکی

صفحه 13 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

می کنند.

انتشار سروصدای برج خنک کننده در

ح��دود 65 تا 85 دس��ی بل )dB A( در 5

فوتی برج است و هر سازنده برج می تواند

اطالعات انتشار س��روصدا را برای شرایط

بهره برداری فراهم کند.

برای ب��رج ب��ا فن ه��ای پروان��ه ای،

س��ازندگان، گزینه های کم سروصدا را از

قبی��ل تیغه های فن کم س��روصدا عرضه

کرده اند که با س��رعت ک��م کار می کنند.

فن های س��انتریفیوژ از فن ه��ای پروانه ای

آرام ت��ر کار می کنند و می توانند یک گزینه

مناس��ب باشند. دو هش��دار یا پیش بینی

احتیاطی نس��بت به اطالعات سروصدای

سازندگان برج وجود دارد:

اطالع��ات س��روصدا نوعا بر اس��اس .1

یک برج یا س��لول تکی اس��ت. وقتی

برج های مرکب یا سلول های برج مورد

استفاده قرار می گیرند، باید سازندگان

اطالعات س��روصدای چنین برج ها یا

سلول های مرکب تا حد امکان یکسان

باش��د ت��ا از س��روصدای اذیت کننده

ناش��ی از اختالف صدای ناهماهنگ

فن ها جلوگیری شود.

انتش��ار س��روصدای ب��رج در تمامی .2

جهات یکس��ان نیست. برای برج های

جری��ان صلیب��ی، جوان��ب ورودی پر

س��روصداتر از جوانب محصور است.

باید اطالعات سازنده جهت گیری برج

را نس��بت به هر یک از مقادیر انتشار

سروصدا مشخص کند.

منابع س��روصدای ب��رج خنک کننده

شامل موارد زیر است:

فن ها؛ .1

حرکت و تالطم هوا در داخل برج؛ .2

موتور و محّرک رانش؛ .3

ارتعاش سازه ای یا پوسته ای. .4

س��روصدای فن به ط��رح فن مربوط

می ش��ود: فن های س��انتریفیوژ ذاتا آرام تر

از فن ه��ای جری��ان محوری می باش��ند.

سروصدای فن محوری از طریق 1. کاهش

سرعت فن؛ 2. افزایش تعداد تیغه های فن

کاهش می یابد.

م��کان و جهت برج می تواند یک تاثیر

مش��خص بر وضعیت س��روصدا داش��ته

باشد. همیشه س��مت آرام برج را به سوی

دی��وار منعکس کننده صدا یا س��مت یک

س��اختمان یا ملک مج��اور کنید. مکان

برج ه��ا حداقل 20 ف��وت دورتر از هرگونه

سطح منعکس کننده صدا باشد.

س��روصدا در امت��داد یک مس��افت

پراکنده می شود. طبق جدول )4(، مقدار

تضعیف سروصدا با مضارب فاصله از نقطه

اندازه گیری سروصدا تغییر می کند )فاصله

از نقطه اندازه گیری سروصدای اسمی(. در

یک فاصله 10 برابر بزرگتر از فاصله اسمی

س��روصدا از برج، مقدار تضعیف سروصدا

تقریبا 20 دس��ی بل )dB( است. بنابراین،

یک برج با مقدار س��روصدای اس��می 86

دسی بل )dB( در 5 فوتی برج دارای مقدار

سروصدای پیش بینی ش��ده 65 دسی بل

)dB( در 50 فوتی برج است. توجه داشته

باش��ید که منحنی آن خطی نیست و یک

افزایش تا 25 برابر فاصله اسمی سروصدا

از ب��رج می تواند فقط مقدار س��روصدا را

حدود 29 دسی بل )dB( کاهش دهد.

پمپ آب اواپراتور

پمپ آب کندانسور

پمپ آب اواپراتور

مبدل حرارتی

صرفه جوکنندهرفت آب اواپراتور

برگشت آب اواپراتور

لوله برگشت آب اواپراتورلوله رفت آب اواپراتور

ورود

اواپراتورخروج

کندانسور

خروج

ورود

چیلر

شیر کنترل بای پاس

ورود

خروج

اواپراتور

کندانسورخروج

ورود

چیلر

پمپ آب کندانسور

برج خنک کننده

برج خنک کننده

پمپ آب کندانسور

تصویر 4. نمودار لوله کشی صرفه جو کننده آب چیلرها و برج های خنک کننده مرکب

صفحه 14 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

جدول 3. دستورالعمل های حدود سروصدای محیطی از سوی سازمان بهداشت جهانی

T(ساعت)

LAeqمحیطتاثیرات مهم سالمتی(دسی بل)

محیط زندگی در فضای بیروناذیت شدید1655

اذیت متوسط1650

وضوح کالم1635محیط زندگی در فضای داخلیو اذیت متوسط

اتاق خواب )داخلی(مزاحمت خواب830

اتاق خواب )بیرونی یا با پنجره باز(مزاحمت خواب845

در طول 35کالس درس

وضوح کالم، مزاحمت کسب اطالعات

و ارتباط پیامیمدارس )کالس های درس داخلی(

مدارس )زمین بازی بیرونی(اذیت55در طول بازی

8 )شب( بیمارستان )اتاق بیمار داخلی(مزاحمت خواب1630 )روز(

مناطق صنعتی، تج��اری، خرید و آسیب شنوایی2470ترافیکی )داخلی و بیرونی(

حداقل پارک های جنگلی و برهم زدن آرامشاختالل

مناطق محیط زیست

جدول 4. تاثیر فاصله بر مقدار س��روصدای برج خنک کننده

کاهش صدای (dB) تقریبی

مضرب فاصله ایمنی صدا

135X

2010X

2415X

2620X

2925X

برای اجتناب از مش��کل س��روصدای محیطی، ب��رج را تا حّد ممک��ن دورتر از خطوط ملک مج��اور ق��رار دهید؛ چون برج های خنک کننده تهویه مطبوع دارای مق��دار س��روصدای 65 ت��ا 85 دس��ی بل )dB A( اس��ت، سازمان بهداشت جهانی در برج ه��ای خنک کننده می خواهدک��ه فاصل��ه 50 ت��ا 100 فوت��ی خطوط ملک ب��دون اتخاذ اقدامات اضافی برای کاهش

سروصدا باشد:آرام ترین ب��رج خنک کننده را انتخاب .1کنید. از فن های سانتریفیوژ یا فن های پیش��نهادات و کم س��رعت پروانه ای سازنده برای کاهش سروصدا استفاده

کنید.س��مت آرام تجهی��زات برج به س��وی .2هرگونه دی��وار منعکس کننده صدا یا سمت یک س��اختمان منعکس کننده صدا و به س��وی ملک مجاور باش��د. برج های خنک کننده حداقل 20 فوت دور از هرگونه س��طح منعکس کننده

صدا باشد.سروصدا تابش��ی یا شعاعی را با دیوار .3توپ��ر عایق صدا بین تجهیزات و ملک مج��اور کاهش دهید؛ ب��ا این وجود، مواظب باشید مشکلی را برای اجرا یا

عملکرد برج فراهم نکنید.

صفحه 15 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

از کاهش دهنده ه��ای صدا در ورودی .4و خروج��ی برج اس��تفاده کنید. این وس��ایل گران قیمت می باش��ند و نیاز به یک فضای بزرگ و نگه داری دقیق

دارند. ارتع��اش ب��رج خنک کننده ناش��ی از عدم تعادل فن هم راستایی محرک رانش اس��ت که بیش��تر در فن های پروانه ای و محرک های گیربوکس��ی دیده می ش��ود.تیغه های فن پروانه ای به واسطه طول بلند )نس��بت زیاد طول به عرض( تمایل به باز و بسته شدن و خم و راست شدن تحت بار هوا دارن��د. حتا اگر تیغه ها کامال متعادل باش��ند، باالنس یا تعادل دینامیک برای حذف حرکت نامس��اوی تیغ��ه و ارتعاش حاصله ضروری اس��ت. هم راستایی شفت در داخل و خارج محرک های گیربوکس��ی برای اجتناب از ارتعاش بسیار مهم است. همچنی��ن، باید محرک های گیربوکس��ی با س��رعت کافی گردش کنند تا از صدای

غژغژ آنها جلوگیری شود. فن های س��انتریفیوژ، ارتعاش کمتری را به واس��طه ساخت خود دارند )مگر آنکه ش��فت های خیلی بلند داشته باشند(. با این وجود، بسیاری از برج های خنک کننده از فن های س��انتریفیوژ با دو یا چند چرخ ف��ن روی یک ش��فت مش��ترک و با یک الکتروموتور مشترک اس��تفاده می کنند. ب��رای جلوگی��ری از ارتعاش، باید ش��فت ب��ا دقت زیاد هم راس��ت ش��ود و از نقاط تکیه گاهی در هر س��ر و بین هر چرخ فن بهره مند باش��د. باید شفت به اندازه کافی محکم باش��د تا از تغییر ش��کل و ارتعاش ناش��ی از وزن چرخ )ه��ای( فن جلوگیری شود. تمام فن های پروانه ای و محرک های گیربوکس��ی بای��د به کلید قط��ع ارتعاش

مجهز باشند.

کنترل س�تون ابری شکل تخلیه برج

در ط��ی اگربرج ه��ای خنک کنن��ده زمس��تان ب��ه کار روند، یک س��تون ابری قابل توج��ه و نامطل��وب در تخلی��ه ب��رج به وجود می آید. وقتی هوای گرم در شرایط اش��باع یا نزدیک به اشباع قرار می گیرد، عمل میعان نسبت به هوای سرد محیطی رخ می دهد که منجر به یک جریان بسیار اشباع ش��ده و م��ه قابل رویت می ش��ود. این مه در تخلیه ب��رج خنک کننده به دام می افتد و به سمت بیرون و باال توزیع شده تا یک ستون ابری ش��کل را به وجود آورد ک��ه از دید ناظرین به صورت یک دود آتش

یا آلودگی است.معموال مس��ایل س��تون ابری شکل با آموزش صحیح قابل کنترل است. افرادی که دائم��ا در اط��راف ب��رج خنک کننده قرار دارن��د، با این وضعی��ت بدون خطر آشنایی کافی دارند که باید مراکز پلیس و آتش نشانی را از این وضعیت بی خطر آگاه

س��ازند. گاهی این وضعیت عادی به یک وضعیت دردسر آفرین تبدیل می شود؛ زیرا این س��تون ابری یا مه می تواند در سطح زمین مانع دید یا یخ زدگی در آب و هواهای خیلی سرد شود که برای فرو نشاندن آن دو

روش اساسی وجود دارد:برج به گرمایش بای پاس مجهز ش��ود .1)تصوی��ر 5(. در این ترکی��ب، جریان هوای محیط��ی اضاف��ی در خروجی یا تخلیه ه��وای برج تزریق می ش��ود و گرم��ای کافی به آن افزوده ش��ده تا دمای آن را به اندازه کافی افزایش داده و بتوان��د رطوبت را ج��ذب و از عمل میعان جلوگیری کند. این وضعیت تا پراکنده شدن کامل ستون ابری یا مه

ادامه یابد؛برج ب��ه کویل گرمایی مج��ّدد )کویل .2دوب��اره گرمک��ن( در ه��وای تخلی��ه مجهز باش��د )تصویر 6(. ان��دازه این کویل به گونه ای اس��ت ک��ه می تواند گرم��ای کاف��ی را برای تعدی��ل تاثیر

کویل های گرمایی

تشتک تحتانی برج

صفحات داخلی

برج

صفحات داخلی

برج

هواهوا

تصویر 5. چیدمان برج برای کنترل ستون ابری شکل تخلیه برج از طریق گرم کردن هوای بای پاس

صفحه 16 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

خنک کنندگی هوای محیط بر تشکیل

س��تون اب��ری فراهم کن��د و از عمل

میعان تا پراکندن کامل س��تون ابری

جلوگیری کند. مش��خصا نیاز برج به

این گرما مس��تلزم هزینه زی��اد برای

نصب و بهره برداری است و باید از آن

به عنوان آخرین راه حل استفاده کرد.

حفاظت از برج در برابر آتشاستاندارد 214 موسسه مّلی حفاظت از

آتش )NFPA( ماده ای را غیر قابل احتراق

می داند که آتش نگیرد، نسوزد، احتراق را

حمایت نکند یا بخارات قابل اشتعال را در

معرض آتش یا گرما از خود منتش��ر نکند.

وقتی یک ب��رج خنک کننده به طور جزئی

یا کلی، با مواد غیر قابل اش��تعال ساخته

می شود، استاندارد NFPA خواهان یک

جدول 5. الزامات سرعت جریان آب حفاظت از آتش

سرعت جریان آب ( گالن مکاندر دقیقه در سطح)

زیر سطوح فن )شامل دهانه فن(، برج جریان مخالف0.5

زیر سطوح فن )شامل دهانه فن(، برج جریان صلیبی0.33

روی سطح صفحات داخلی برج0.5

کویل های گرمایی

هوا

صفحات داخلی

برج

صفحات داخلی

برج

تشتک تحتانی برج

تصویر 6. چیدمان برج برای کنترل س�تون ابری ش�کل تخلیه برج از طریق گرم کردن

مجدد هوای تخلیه

سیس��تم آب پاش حفاظت از آتش اس��ت از می ت��وان .)NFPA 214 )آیین نام��ه یکی از چهار سیس��تم آب پاش آتش نشانی مطابق با اس��تاندارد NFPA 13 استفاده

کرد:حفاظت از برج های جریان مخالف با .1سیس��تم لوله پر از آب، سیستم لوله خش��ک )بدون آب(، سیس��تم پیش

اقدام یا سیستم سیالبی؛حفاظ��ت از برج های جریان صلیبی با .2

سیستم سیالبی.حداقل س��رعت جریان آب براس��اس ج��دول )5( باش��د. وقت��ی س��طح ف��ن قابل احتراق اس��ت و از سیس��تم سیالبی استفاده ش��ده، از سطح زیرین سطح فن باید با حداقل س��رعت جری��ان آب 0.15 گالن در دقیقه در س��طح حفاظت شود.

برای حفاظت از برج های جریان صلیبی با

سرپوش های تشتک فوقانی برج از جنس

م��واد قابل احت��راق، می توان از س��رعت

جریان آب 0.15 گالن در دقیقه در سطح

استفاده کرد.

باید تمام لوله کش��ی سیستم آب پاش

آتش نش��انی، اتصاالت، قالب ها، مهارها،

س��خت افزارها و غیره گالوانیزه باش��ند تا

خوردگی را کاهش دهند. باید از رزوه های

نمای��ان لول��ه و پیچ ها در براب��ر خوردگی

حفاظت شود.

یخ زدگ��ی از حفاظ��ت مش��خصا

سیس��تم های آب پاش آتش نش��انی بسیار

مهم اس��ت. استفاده از سیس��تم لوله پر

از آب طبق اس��تاندارد NFPA از کاربرد

بس��یار مح��دود جغرافیای��ی در آمری��کا

برخوردار اس��ت و به ن��درت به کار می رود.

رایج ترین سیستم ها، سیستم لوله خشک،

)بدون آب( برای برج های کوچک تر یا برج

با آب محدود و سیستم سیالبی است.

به طور کلی، سیستم سیالبی حفاظت

بیش��تری را تحت شرایط آب کافی فراهم

می کند و احتمال نقص ناش��ی از یخ زدگی

را به حداقل می رساند.

حرارت فعال (آنتالپی)حرارت فعال عبارت از مجموع حرارت یک مبرد است و مجموع حرارت یک مبرد از حاصل��ه جم��ع گرمای نه��ان و گرمای محسوس به دس��ت می آید. گرمای نهان، حرارت مورد نی��از جهت تبدیل یک مبرد مایع ب��ه مبرد گازی اس��ت. گرمای نهان تبخیر عبارت است از حرارت در واحد پوند که مبرد از محی��ط اطراف جذب می کند تا خنک ش��ود و لذا این کمیت برابر است با قابلیت خنک س��ازی مب��ردی که درون سیس��تم خنک کننده جریان دارد )جدول 9(. گرم��ای نهان برحس��ب واحد Btu بر

پوند بیان می شود.

قابلیت اشتعالدر می��ان پن��ج مب��رد مه��م، تنه��ا آمونیاک دارای قابلیت اش��تعال اس��ت و هیچ یک از ترکیبات فرئون، اش��تعال پذیر نیس��تند؛ البته مخلوط ای��ن ترکیبات به همراه مایعات یا گازها اش��تعال پذیر بوده

و بای��د در جابه جای��ی آنه��ا دقت ش��ود. همچنین ممکن اس��ت ترکیبات هالوژنه نیز اش��تعال پذیر باش��ند و باید به صورت جداگانه آزمایش ش��وند. اگر از یک مبرد در اطراف آتش اس��تفاده ش��ود، قابلیت اش��تعال آن باید مدنظر قرار گیرد. طبق قوانین بعضی شهرها استفاده از برخی از

مبردها ممنوع است.

قابلیت ترکیب با روغنبرخ��ی از مبرده��ا به خوب��ی با روغن مخلوط می ش��وند و س��ایر مبردها نظیر آمونیاک و آب، اینچنین نیستند. قابلیت ترکیب شدن با روغن دارای مزایا و معایبی است. چنانچه یک مبرد به راحتی با روغن مخلوط ش��ود، اجزای سیستم می توانند به راحتی توس��ط مبرد و مخلوط روغنی، روان س��ازی ش��وند. مبرد سبب بازگشت روغن به کمپرس��ور و اج��زای متحرک و

روان سازی این بخش ها می گردد. اختالط مب��رد و روغن دارای معایبی

رطوبت آنتالپیگرمای نهانآنتالپی مایعسردکننده

)5°F )-15°C( در دمای Btu/lb( جدول 9. آنتالپی

نیز است و چنانچه مبرد و روغن به راحتی ب��ا یکدیگر مخلوط ش��وند، عمل اختالل در هنگام توقف سیکل کاری سیستم نیز ص��ورت می گیرد و س��بب اتمام روغن در هنگم آغاز به کار سیس��تم می گردد. این بدان معنی است که روغن موردنیاز جهت روان س��ازی، توسط مبرد مصرف می شود و به کمپرس��ور و س��ایر اج��زای متحرک سیستم آسیب می رس��د. در این حالت، در محل اتصال میل لنگ در کمپرس��ور، حباب ه��ای ری��ز تولید می ش��ود و عمل روان سازی انجام نمی شود و حتا در برخی

از موارد، کمپرسور می سوزد.

رطوبترطوبت باید از سیس��تم خنک کننده دور نگه داشته ش��ود زیرا سبب خوردگی اجزای سیس��تم می گ��ردد. آب یا رطوبت در دماه��ای پایی��ن منجمد می ش��وند و درص��ورت انجماد دس��تگاه اندازه گیری، جریان مبرد کاهش یافته یا قطع می شود و لذا راندمان سیستم کاهش می یابد و به صفر می رس��د. میزان راندمان سیستم به

انجماد اجزا در اثر رطوبت بستگی دارد.کلی��ه مبردها تا حدودی آب را جذب می کنن��د. مبردهایی که آب بس��یار کمی جذب می کنند، سبب تجمع آب و انجماد در دماهای پایین می ش��وند و مبردهایی

صفحه 17 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

انواع مبردهای قدیمی و جدید مقاالت

HVAC troubleshooting guide, c2009 :منبع

برگردان: واحد ترجمه نشر یزدا

قسمت چهارم

که رطوبت زیادی جذب می کنند، س��بب تشکیل اسیدهای خورنده و لذا خوردگی سیستم می شوند. برخی از سیستم ها آب را ج��ذب می کنند و س��پس آب منجمد می ش��ود. ای��ن ام��ر منجر ب��ه خوردگی

سیستم خواهد شد.هیدرولیز عبارت از واکنش یک ماده نظیر فرئون 12 یا کلرید متیل با آب است و در اثر این واکنش، مواد اسیدی تشکیل می شوند. سرعت هیدرولیز ترکیبات فرئون در مقایسه با سایر ترکیبات هالوژنه، پایین اس��ت؛ البته س��رعت هیدرولیز فرئون ها نیز با یکدیگرمتفاوت اس��ت. دما، فشار و حضور مواد مختلف به ش��دت سبب تغییر سرعت هیدرولیز می شوند. مقادیر سرعت هیدرولیز ترکیبات فرئون و سایر ترکیبات هالوژنه در جدول )10( آورده شده است. با اس��تفاده از روش تجزیه، س��رعت هیدرولی��ز در آب تحت فش��ار اتمس��فر، بسیار پایین است. سرعت هیدرولیز پس از کاتالیزه ش��دن در حض��ور فوالد، کمی افزای��ش می یابد و تحت فش��ار اش��باع و در یک دمای باالتر، س��رعت ها به شدت

افزایش می یابند.

در ش��رایط خنثا یا اس��یدی، حضور

هی��دروژن در مولک��ول، تاثی��ر اندکی بر

پایداری هیدرولیک خواهد داشت؛ البته

در ش��رایط اس��یدی، ترکیب��ات ح��اوی

هیدروژن، نظیر فرئون 22 و فرئون 21، با

سرعت بیشتری هیدرولیز می شوند.

بوپن��ج مب��رد ف��وق، برحس��ب ب��وی

متفاوتش��ان شناسایی می ش��وند. فرئون

R-12 ،R-11 و R-22 دارای ی��ک ب��وی

مالیم هس��تند. آمونی��اک )R-717( بوی

اس��یدی دارد و حت��ا مقادیر اندک آن نیز

به واسطه این بو قابل شناسایی است. آب

)R-718( بویی ندارد.

به منظور تشخیص نشتی یک مبرد از

بوی آن اس��تفاده می شود که این بود باید

مالیم باشد؛ زیرا بوی تند مبرد سبب عدم

امکان تعمیر تجهیزات خواهدشد و باید از

ماسک های ویژه گاز استفاده نمود. برخی از

مواد در اثر بوی تند مبرد، تخریب می شوند.

تنه��ا حالتی که بهتر اس��ت بوی مبرد تند

باش��د، وقتی اس��ت که مبرد سمی است.

یک مبرد غیر اش��تعال پذیر باید بو داشته

باشد تا بتوان نشتی آن را شناسایی کرد و از آتش سوزی و انفجار آن جلوگیری نمود.

سمیتس��میت یک ماده س��بب مسمومیت می گردد. برخی از مبردها به ش��دت سبب مس��مومیت انس��ان می ش��وند و برخ��ی دیگر غیرس��می هستند. مبردهای هاوژن )R-12 ،R-11 و R-22( در شرایط طبیعی بی خطر هستند؛ البته هنگامی که این مواد در مجاورت آتش مورد استفاده قرار گیرند، سبب تشکیل یک گاز سمی خواهند شد.

آب، غیرس��می اس��ت و آمونیاک در مقادیر انبوه، س��می است. در هنگام کار با مبردها باید روش کار ارائه شده از سوی

تولیدکننده را به دقت مدنظر قرار داد.

قابلیت نشتیتفاوت در اندازه مولکول ها سبب تغییر در قابلیت نشتی یک مبرد می شود. هرچه وزن مولکولی بیشتر باش��د، اندازه حفره موجود جه��ت خروج مب��رد باید بزرگ تر باش��د. تعیین وزن مولکولی مبرد، سبب تشخیص مش��کل ایجاد شده در سیستم خنک کننده دارای آب بندی می گردد. در جدول )11(، مب��رد R-11 دارای حداقل قابلیت نش��تی و آمونیاک دارای حداکثر

قابلیت نشتی است.

جدول 11. وزن مولکولی مبردها

وزن مولکولیکولر

شناسایی نشتیبه منظور بررسی نشتی در یک سیستم خنک کننده بسته، آزمایش های مختلفی

فشار اشباع در دمای F°122 برای فوالد

86°F 1 و دمایatm فشار

آبآب و فوالدترکیب

اندازه گیری نشده مقادیر مشاهده شده متفاوت هستندبرآورد شده

جدول 10. سرعت هیدرولیز در آب )گرم بر لیتر آب بر سال(

صفحه 18 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

وجود دارد که اغلب آنها س��اده هستند. در اینج��ا به چند م��ورد از این آزمایش ها

اشاره می گردد:مح��ل اتصال یا نش��تی را زیر آب نگه ●

دارید و ببینید آیا حباب آب تش��کیل می شود یا خیر.

محل نش��تی را با ی��ک محلول قوی ●صاب��ون بپوش��انید. چنانچه نش��تی وجود داش��ته باش��د، حساب صابون

تشکیل می شود.

دی اکسید گوگردبه منظور بررس��ی نش��تی دی اکسید گوگ��رد از یک اس��فنج یا پارچه آغش��ته ب��ه آمونی��اک آب��ی اس��تفاده می ش��ود. همچنی��ن می توان از آمونیاک خانگی نیز اس��تفاده نم��ود. در اثر تم��اس آمونیاک ب��ا دی اکس��یدگوگرد، یک بخ��ار غلیظ س��فیدرنگ تشکیل می ش��ود. درصورت عدم دسترس��ی ب��ه آمونی��اک می توان از آزمای��ش حباب صابون ی��ا آزمایش روغن

استفاده نمود.

درص��ورت اس��تفاده از آمونی��اک ب��ا اس��تفاده از روش های زیر وجود نشتی در

سیستم را بررسی نمایید:یک چوب گوگردی را درمحل نش��تی ●

بس��وزانید. درصورت وجود نش��تی، یک بخار غلیظ س��فیدرنگ تش��کیل خواهد ش��د. هرچقدر میزان نش��تی بیشتر باشد، بخار سفیدرنگ، غلیظ تر

خواهد بود. در نزدیک��ی محل نش��تی، یک کاغذ ●

تورنسل خیس را نگه دارید. درصورت وجود نش��تی، آمونیاک س��بب تغییر

رنگ کاغذ تورنسل خواهد شد.ن��وع ● از ک��ه مبردهای��ی نش��تی

هیدروکربن ه��ای هالوژن��ه )ترکیبات

فرئون( هستند را می توان با استفاده از آزمایش نشت یاب هیدروژن بررسی نمود؛ بدین منظور باید یک ش��عله یا مشعل را در نزدیکی محل نشتی نگه داش��ت. درصورت نشتی مبرد، رنگ شعله سبز خواهد شد. در این آزمایش

باید هوای اتاق را کامال تهویه نمود.به منظور بررس��ی نش��تی این مبردها می توان از یک ردیاب الکترونیکی استفاده نمود. درصورت نشتی مبرد، ردیاب چند مرتبه کلیک می کند و هرچه غلظت مبرد بیشتر باشد، سرعت کلیک کردن نیز باالتر

خواهد بود )تصویر 5(.

دی اکسید کربندرصورت اعمال فشار داخلی به اجزا، می توان نشتی را با استفاده از یک محلول صابونی مورد بررس��ی قرار داد. درصورت وجود دی اکس��یدکربن در آب کندانسور، آب در اثر اف��زودن بروموتیمول آبی رنگ،

زرد خواهد شد.

آمونیاکمقادیر نشتی اندک آمونیاک را می توان با استفاده از یک شمع گوگردی شناسایی ک��رد. در ای��ن حالت، ش��مع در تماس با نشتی آمونیاک سبب ایجاد یک بخار غلیظ سفیدرنگ می گردد. استفاده از کاغذ فنول فتالئین نیز روش مناس��بی است. وجود مقادیر جزئی آمونیاک سبب می گردد نوار کاغذی خی��س به رنگ صورت��ی در آید و مقادیر زیاد آمونیاک سبب می گردد کاغذ

فنول فتالئین به رنگ قرمز پررنگ در آید.

متیل کلرایدنش��تی این ماده توس��ط یک مشعل هاالی��د مورد بررس��ی ق��رار می گیرد. در برخی از مشعل ها از سوخت الکل استفاده می شود و یک شعله بی رنگ تولید می گردد.

شعله پس از تماس با نشتی متیل کلراید به رنگ س��بز درمی آی��د. درصورت وجود غلظت های باالی این ماده، رنگ ش��عله آبی خواهد ش��د. در هر ح��ال، در هنگام انج��ام آزمایش باید هوای ات��اق را کامال تهویه نمود. احتراق مبرد و ش��عله سبب تولی��د مواد ش��یمیایی بی خطر می گردد. درصورت عدم وجود یک اتمسفر مطمئن، باید از آزمایش حب��اب صابون یا آزمایش

روغن استفاده نمود.همان گون��ه که پیش تر اش��اره ش��د، شناس��ایی متیل کلراید با بینی یا چش��م دشوار است؛ لذا بعضی از تولیدکنندگان به این ماده یک درصد آکرولین می افزایند. آکرولی��ن یک مایع بی رن��گ )C3H4O( و

بودار است.

واردات و تولی�د ممنوعی�ت مبردهایی که به الیه ازن آس�یب

می رساننددر س��ال1987 طبق ی��ک توافق نامه

تصویر 5. یک ردیاب الکترونیکی دستی جهت بررسی وجود نشتی

صفحه 19 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

بین المللی محیط زیس��ت به نام »قرارداد مونت��رال«، اس��تفاده از CFCها، یعنی فلوئوروکربن هایی که به الیه ازن آس��یب می رس��اندند، متوقف ش��د و مف��اد این ق��رارداد بعدها اص��الح در س��ال 1996 تولی��د CFCها در کلیه کش��ورها ممنوع گردید. در س��ال 1992، قرارداد مونترال مجددا اصالح شد و براساس آن HCF ها نی��ز ممنوع ش��دند. HCFCها مبردهای

هیدروکلروفلوئوروکربن هستند.می��زان آسیب رس��انی HCFCه��ا به الیه ازن بس��یار کمتر از CFCها اس��ت. با این حال، این ترکیبات حاوی کلر هستند و لذا به الیه ازن آس��یب می رس��انند. در ایاالت متحده آمریکا قرارداد مونترال تحت عن��وان پنجم تصویب نامه هوای پاک اجرا می شود. این مصوبه توسط EPA یا هیئت حفاظت از محیط زیست به اجرا درمی آید.R-22 یک��ی از HCFCها اس��ت که

به مدت بی��ش از چهار دهه در پمپ های حرارت��ی و سیس��تم های تهوی��ه مطبوع خانگ��ی م��ورد اس��تفاده ق��رار می گیرد.

متاسفانه نش��تی R-22 از سیستم سبب

آسیب رس��اندن ب��ه الی��ه ازن می ش��ود.

همچنی��ن تولی��د R-22 س��بب تولی��د

مجموعه ای از محصوالت جانبی می شود

که در گرمایش زمین نقش دارند.

از آنجا که طبق ق��رارداد توقف تولید

HCFCه��ا، تولی��د R-22 متوقف ش��ده

اس��ت، تولیدکنندگان سیستم های تهویه

مطب��وع خانگ��ی از مبردهایی اس��تفاده

می کنند که با الیه ازن س��ازگار هستند.

اس��اس نامه EPA ب��ه مش��تریان کمک

می کن��د تا در هنگام خرید یک سیس��تم

AC ی��ا پمپ حرارتی و یا در هنگام تعمیر

سیستم، تصمیم صحیحی اتخاذ کنند.

برنامه توق�ف تولید HCFCها و R-22

ایاالت مونت��رال، ق��رارداد برطب��ق

متح��ده آمری��کا ش��رایطی را پذیرفت که

صنایع پمپ ه��ای حرارتی و تهویه مطبوع

را تحت تاثیر قرار می دهند:

اول ژانوی�ه س�ال 2004: طبق مفاد

ای��ن قرارداد، می��زان HCFCهایی که در سرتاسر کش��ور تولید می شود باید تا قبل از س��ال 2004 به میزان 35 درصد کاهش یابد؛ بدین منظ��ور، در اول ژانویه س��ال ای��االت در HCFC-141 تولی��د ،2003

متحده آمری��کا متوقف گردید. ممنوعیت تولید س��بب کاهش مص��رف HCFC در سراسر کش��ور گردید و ضرب االجل سال

2004 اثر کمی بر منابع R-22 داشت.

اول ژانویه س�ال 2010: پس از سال 2010 ممکن اس��ت تولیدکنندگان مواد

ش��یمیایی همچنان به تولید R-22 ادامه دهند، اما نمی ت��وان در تجهیزات جدید از ای��ن ماده اس��تفاده نم��ود؛ درنتیجه، تولیدکنن��دگان سیس��تم های گرمای��ش و تهوی��ه مطب��وع )HVAC( تنه��ا قادر خواهن��د ب��ود از منابع قبل��ی R-22 در تولید دس��تگاه های تهویه مطبوع جدید و

پمپ های حرارتی استفاده نمایند.اول ژانوی�ه س�ال 2020: اس��تفاده از مبرده��ای موجود از قبی��ل مبردهای از پ��س بازیافت ش��ده و تصفیه ش��ده

صفحه 20 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

س��ال 2020 در سیس��تم های خدماتی، مج��از خواهد بود؛ البت��ه تولیدکنندگان مواد ش��یمیایی نمی توانن��د از R-22 در سیس��تم های تهویه مطب��وع و پمپ های

حرارتی استفاده نمایند.توق��ف تولید R-22 برای مش��تری به چه معنا اس��ت؟ در اینجا به این س��وال

پاسخ خواهیم داد:

R-22 دسترسی بهبر طب��ق مصوبه هوای پ��اک، تخلیه مبردها به اتمسفر در حین نصب، فعالیت یا توقف تجهیزات مجاز نیست؛ لذا مبرد

R-22 باید:تصفی��ه و بازیاف��ت )جهت اس��تفاده ●

مج��دد در همان سیس��تم( و اصالح )فرآوری مجدد و رس��یدن به خلوص

R-22 جدید( شود.تخریب شود. ●

عملک��رد ،2020 س��ال از پ��س سیستم های پایه R-22 بر مبنای مبردهای تصفیه ش��ده قرار خواهد داش��ت. انتظار می رود که بازیافت و تصفیه، س��بب بقای

طوالنی مدت منابع فعلی R-22 شوند.همان گون��ه ک��ه قبال اش��اره ش��د، تولیدکنندگان مواد شیمیایی می توانند تا سال R-22 ،2010 تولید کنند و از آن در تجهیزات تهویه مطبوع اس��تفاده نمایند. آنه��ا همچنین می توانند تا س��ال 2020، R-22 تولی��د کنن��د و از آن در تجهیزات

کاربردی استفاده نمایند. R-22 باید تا 20 سال دیگر در کلیه سیستم هایی که به این مبرد نیاز دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

R-22 هزینهبای��د خری��داران این ک��ه علی رغ��م بدانند با کاه��ش منابع R-22 طی 20 یا 30 س��ال آتی، قیمت این م��اده افزایش

خواهد یافت، اما EPA بر این باور اس��ت که خریداران تمایلی ب��ه افزایش ناگهانی هزینه ه��ا طی یک ب��ازه زمانی کوتاه مدت ندارند. اگرچ��ه ضمانتی مبنی بر افزایش قیمت س��رویس R-22 وج��ود ندارد، اما مدت زمان توق��ف تدریجی R-22 به این معنا است که شرایط بازار زیاد تحت تاثیر R-12 تغییرات و هزینه ب��االی کولرهایقرار نمی گیرد که در سیستم خنک کننده

ماشین استفاده می شود.

R-22 جایگزین های R-22 با توجه به خارج شدن تدریجیسیس��تم های خنک کنن��ده جدیدی باید جایگزی��ن ش��ود. خنک کننده های��ی که باعث تخلیه ازن نمی شوند به بازار عرضه خواهند ش��د. براساس قانون هوای پاک، EPA جایگزین هایی مانند R-22 را از نظر

میزان آس��یب به الی��ه ازن و تاثیر آنها بر س��المتی انس��ان و محیط زیست بررسی می کن��د. EPA چن��د نمون��ه جایگزی��ن R-22 را بررس��ی و فهرس��تی از آنها تهیه

کرده که به نظر قابل قبول می رسد. یکی از این جایگزین ها مدل R-410A اس��ت که ،)HFCs( ترکیب��ی از هیدروفلوئوروکربنم��اده ای اس��ت ک��ه باع��ث تخلی��ه ازن نمی شود، اما مانند R-22 باعث گرمایش زمی��ن می ش��ود. R-410A تولی��د و ب��ا اسامی تجاری گوناگونی به فروش می رسد. Genetron از میان این اسامی می توان بهاش��اره Puron و AZ20 ،SUVA 410

کرد.س��ایر خنک کننده ه��ای موج��ود در R-407C و R-134a فهرس��ت نیز مانندقابل قبول هستند. این دو نوع خنک کننده هن��وز در ایال��ت متح��ده ب��رای مصارف مس��کونی در دسترس نیست، اما معموال

در سیستم های تهویه مطبوع و پمپ های EPA .حرارتی در اروپا قابل دسترس استهمواره خنک کننده های��ی که به الیه ازن

آسیب وارد نمی کنند را بررسی می کنند.

واحدهای خدماتی موجودواحدهای موجود که از R-22 استفاده می کنن��د، می توانن��د ب��ا R-22 تعمی��ر ش��وند. نیازی ب��ه EPA مبنی بر تغییر یا تبدیل واحدهای R-22 برای اس��تفاده از خنک کننده های��ی که به الیه ازن آس��یب وارد می کنند نیس��ت. به عالوه، نمی توان از خنک کننده ه��ای جدید ب��دون ایجاد تغییرات��ی در ترکیب آنها اس��تفاده کرد. درنتیجه، تعمیرکاران که نش��تی سیستم را برطرف می کنند، برای R-22 که بخشی از تعمی��رات را دربرمی گیرد همواره هزینه

مطالبه می کنند.

نصب دستگاه های جدید R-22 ازن تخ�ل�ی��ه از انت��ق���ال جایگزی��ن ب��ه ک��ه سیس��تم هایی ب��ه خنک کننده هایی مانند R-410A وابسته هس��تند، نیاز به طراحی دوباره پمپ های حرارت��ی و سیس��تم های تهوی��ه مطبوع داشت. سیس��تم های جدید کمپرسورها و س��ایر اجزایی که به ویژه برای اس��تفاده ب��ه کار ب��ا جایگزین ه��ای خنک کنن��ده می رون��د را ادغام کرد. ای��ن محصوالت مه��م باعث دگرگون��ی فرآیند و همچنین رون��د آزمایش و تمرین را نی��ز تغییر داد. مصرف کنن��دگان بای��د آگاه باش��ند ک��ه فروش��ندگان سیستم هایی که از جایگرین خنک کننده ها اس��تفاده می کنند باید از روش نصب و تعمیر این نوع خنک کننده ها

به خوبی مطلع باشند.

تعمیر سیستمتولی��د ممنوعی��ت ب��ه توج��ه ب��ا

صفحه 21 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

خنک کننده های��ی که باع��ث تخلیه ازن می ش��وند، قانون هوای پاک اس��تفاده از عقل سلیم را در استفاده از خنک کننده ها مجاز ش��مرده اس��ت. می توان ب��ا قبول مس��ئولیت در اس��تفاده مناس��ب از این ن��وع خنک کننده ها که ش��امل بازیافت، اصالح و همچنین کاهش نشت می شود، از می��زان تخلی��ه ازن و گرم��ای زمی��ن به طور چشم گیری کاس��ت. قانون هوای پ��اک جزییات��ی را پیرام��ون محدودی��ت خنک کننده ه��ا و ش��یوه های مدیریت��ی ،HVAC خ��اص را برای تولیدکنن��دگانتوزیع کنندگان، فروشندگان و متخصصان به ط��ور اجمالی تهیه کرده اس��ت. نصب مناس��ب سیس��تم های خانگ��ی به ندرت منجر به نش��ت خنک کننده می ش��ود و می توان با تعمی��ر به موقع، باعث کاهش اث��رات مخ��رب سیس��تمی ش��د ک��ه از R-22، R-410A یا س��ایر خنک کننده ها

اس��تفاده می کند؛ در حالی ک��ه EPA به دلیل نشت، اطالعیه رسمی برای تعمیر یا جایگزین سیستم های جزیی صادر نکرده است، اما نشت این نوع سیستم ها نه تنها به محیط زیست آسیب وارد می کند، بلکه باعث افزایش هزینه تعمیرات نیز می شود. خدمت مهمی که مالک خانه می تواند برای محیط زیس��ت انجام دهد، علی رغم استفاده از خنک کننده، انتخاب فروشنده مطمئن��ی اس��ت که از اف��راد متخصصی می گی��رد. به��ره EPA گواه��ی دارای این اف��راد از ای��ن گواهی نامه ب��ا عنوان »گواهی نامه بخش ششصد و هش��ت« یاد می کنند؛ به بخش��ی از قانون هوای پاک اطالق می شود که به آزادسازی مختصری از مواد ش��یمیایی تخلیه ازن از تجهیزات

HVAC نیاز دارد.

خرید سیستم های جدیدخدمت مهم دیگر تهیه سیستمی است

که باعث می ش��ود انرژی قابل مالحظه ای ذخیره شود. مالک با استفاده از این نوع سیس��تم ها می توان��د در پرداخت هزینه صرفه جوی��ی کن��د. درحال حاضر بهترین سیستم های تهویه مطبوع از انرژی کمتری ب��رای ایج��اد همان میزان ه��وای خنک اس��تفاده می کنند که توسط سیستم های دهه 1970 اس��تفاده می شد. حتا اگر ده س��ال از سیس��تم تهویه مطبوع استفاده کنی��د، می توانید ب��ا جایگزین کردن مدل جدیدت��ر در هزینه ها به طور چش��م گیری

صرفه جویی کنید. مالکی��ن با اس��تفاده از محصوالت با برچس��ب EPA انرژی س��تاره می توانند هزینه ه��ا را در قب��وض گاز از ده تا چهل درصد کاهش دهند. بیشتر تولیدکنندگان به س��اخت ای��ن محص��والت مب��ادرت می ورزند و دارای ویژگی های یکسانی با یک محصول استاندارد است و در عین حال از

صفحه 22 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

تکنولوژی ذخیره انرژی نیز بهره می گیرد. دارای R-410A و R-22 سیس��تم های برچسب س��تاره انرژی هستند. تجهیزاتی که برچس��ب انرژی را نشان می دهند باید دارای حداق��ل میزان ذخیره انرژی فصلی باشند )SEER(. با باال بودن میزان ذخیره انرژی فصلی، تجهی��زات از میزان کارآیی

باالتری برخوردار خواهند بود. ذخی��ره ان��رژی به هم��راه عملک��رد، مطمئن ب��ودن و هزینه مناس��ب باید در تصمیم گی��ری م��ورد توجه ق��رار گیرند. هنگام خرید سیستم جدید، به یاد داشته باش��ید می توانید انتق��ال از R-22 تخلیه ازن را با انتخاب سیستمی که فاقد چنین

ویژگی است تسریع بخشید.

سیس�تم تهویه مطب�وع و کار با هالون

آیین نامه هایی تحت بخش 608 هوای پاک به تصویب رسیده است که به موجب آن بازیاف��ت خنک کننده ها در سیس��تم ایس��تایی باید به طور رسمی کنترل شوند و از خ��روج هوای خنک کنن��ده به بیرون جلوگیری ش��ود. این قوانی��ن همچنین شامل کپسول های آتش نشانی هالون نیز

می شود. بازی�اف��ت و ت�عمی��ر ت�وج��ه: خنک کننده های��ی که در موتور ماش��ین استفاده می شود زیر نظر بخش 609 قانون

هوای پاک کنترل می شوند.

اطالعات عمومی13 آوریل س�ال EPA :2005 تعریف مش��خصی از خنک کنن��ده ارائ��ه داد که مشخص می کرد فقط دارای موادی است که از مواد تخلیه ازن نوع یک و دو تشکیل شده است. این دس��تور همچنین خروج ه��وای خنک کننده به ج��و را غیرقانونی

اعالم کرد.11 جوالی سال EPA :2005 قانونی ص��ادر کرد که مبنی بر آن، تعمیر نش��ت گس��ترش یافته ب��ه تمرین نیاز داش��ت و گزارش مربوطه و ثب��ت این گزارش مورد نیاز مالکین، متصدیان استفاده از میزان سرمای مطلوب، خنک کننده های تجاری ی��ا مصارف صنعت��ی ب��ود و درصورتی که سیس��تم جایگزین شامل مواد تخلیه ازن 50lb نوع یک یا دو باش��د حاوی بیش ازخنک کنن��ده جایگزین اس��ت. به عالوه، EPA می��زان نش��ت را براس��اس میزان

درصد نگه داری کامل وس��یله مش��خص کرد که در مدت زمان دوازده ماه به پایان خواهد رس��د، درصورتی ک��ه میزان فعلی ضایعات در این مدت ادامه پیدا می کند. در حال حاض��ر EPA بای��د هر ب��ار میزان

نشت را محاسبه کند. EPA :2004 دوازده م�ارس س�ال قانون��ی را اصالح کرد ک��ه از منع خروج قان��ون )PFC( پرفلوئوروکرب��ن HFCو

ه��وای پاک به حمایت پرداخت. به موجب این قانون خ��روج هوا از خنک کننده های HFC و PFC در جری��ان نگه داری، تعمیر

و هدر دادن هوای سیس��تم تهویه مطبوع

و خنک کنن��ده همواره تحت قانون بخش

608 هوای پاک غیرقانونی است. این قانون

HFC همچنین ف��روش خنک کننده های

که ش��امل ODS بودن��د را محدود کرد،؛

هرچند این قانون ترکیب خنک کننده های

HFC و خنک کننده های HFC که شامل

ODS نبودند را پوشش نمی داد. بروشوری

ارائه شد که با سند نتایج زیست محیطی

و مال��ی جایگزی��ن چیلره��ای CFC را با

تجهیزات جدی��د ذخیره ان��رژی به خوبی

توضیح م��ی داد. هم��کاری دولت مردان،

غیردولتی س��ازمان های تولیدکنندگان،

و س��ایرین اطالعات موجود در بروشور و

جایگزین ک��ردن چیلره��ای CFCرا تایید

کرد.

تعمیر نشتنیازهای تعمیر نش��ت، باعث تصویب

قانون 1990 هوای پاک ش��د که به موجب

آن، هرگاه مالک یا متصدی دس��تگاه به

وجود نشت در سیستم پی برد و میزان آن

از می��زان مورد نظر در مدت زمان دوازده

ماه تجاوز کرد، باید اقدامات الزم را انجام

دهد.

صفحه 23 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

صفحه 24 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

طراح باید از عملکرد اجزای سیستم،

رابطه آنها با نمودار سایکرومتریک و تاثیر

متقابل آنها تحت ش��رایط کاری مختلف

و چیدمان های مختلف سیس��تم آگاهی

کامل داشته باشد.

مهندس طراح تاسیس��ات باید برای

طراح��ی )جن��س( دیواره ها ب��ا مهندس

معمار همکاری نزدیکی داش��ته باش��د.

همکاری نزدیک تمام مهندسان مربوط در

طول دوره طراحی می تواند باعث کاهش

بار ها شده و کوچک تر شدن سیستم های

مکانیکی را در پی داشته باشد.

منطقه بندی - خارجی منطقه های بخش خارجی براس��اس

شرایط آب و هوایی )باد، دما، خورشید( و

بسته به منطقه جغرافیایی و فصل ممکن

است به صورت هم زمان در اوقات مختلف

به گرمایش و سرمایش نیاز داشته باشند.

سیس��تم طراحی شده باید قادر به تامین

این تغییرات بار باش��د. نی��از به گرمایش

مج��زای مناط��ق محیطی به م��وارد زیر

بستگی دارد:

ش��دت ب��ار گرمای��ش )موقعی��ت

جغرافیایی(

مصالح و جهت دیواره های خارجی

ساختمان

سرمایش��ی مناطق داخلی ممکن اس��ت

ب��ا تغییر در عملکرد تجهیزات و وس��ایل

موجود در فض��ا و تغییر تعداد س��اکنان

متغیر باش��د؛ اما معموال مناطق داخلی

در کل طول سال نیاز به سرمایش دارند.

سیس��تم حجم متغیر )VAV( برای

فضا های داخلی از نظر صرفه جویی انرژی

از مزایای کمی برخوردار اس��ت؛ اما از این

طریق به س��ادگی می ت��وان دما را کنترل

کرد.

منطقه های داخلی که دارای س��قف

مش��رف به بیرون هس��تند ممکن است

مانند مناطق بیرون��ی )محیطی( نیاز به

گرمایش داشته باشند.

گرمایشاگرچه بخار، ماده واس��ط قابل قبولی

ب��رای اس��تفاده در کویل ه��ای گرمایش

مج��دد و پیش گرمایش سیس��تم مرکزی

می باش��د، ام��ا ب��ا اس��تفاده از آب گرم

به س��ادگی و به ص��ورت کام��ال یکنواخت

می ت��وان گرمای��ش فضا ه��ای عمومی و

محیطی ساختمان را انجام داد.

کنترل اتوماتیک مخصوص هرکدام از

ترمینال ها شرایط آسایش ایدهال در فضا

را تامین می کند.

سیستم کنترل با تغییر درجه حرارت

محاسبات گرمایش و سرمایشمقاالت

ASHRAE Handbook (HVAC Systems and Equipment) :منبع

برگردان: واحد ترجمه نشر یزدا

اثرات مکش و نفوذ هوا از پنجره ها

و اثرات تشعشع از شیشه ها. )نوع شیشه،

مس��احت شیش��ه، ارتفاع، ضریب انتقال

حرارت )U( و...(

ن��وع س��کونت )س��کونت دایم یا

موقت(

)در کارب����ری ه��زی�ن�ه ه��ای

س��اختمان هایی مانن��د دفتره��ای کار و

م��دارس که برای دوره های طوالنی خالی

از س��اکنین هس��تند، می ت��وان به جای

اس��تفاده از ف��ن محلی یا مرک��زی برای

گرمای��ش مناط��ق محیطی از تشعش��ع

ورودی از پنجره ها اس��تفاده کرد و هزینه

کار فن را کاهش داد.

گرمای��ش مج��زای بخش سیس��تم

محیط��ی س��اختمان می توان��د ب��ا همه

سیس��تم های توزیع ه��وا کار کن��د؛ اما

بیش ترین استفاده این سیستم در ترکیب

با سیس��تم های حجم متغیر )VAV( که

تنها برای سرمایش طراحی شده اند کاربرد

دارد.

من�طقه ب�ندی ب�خ�ش داخ�لی ساختمان

مناط��ق داخلی س��اختمان ش��رایط

نس��بتا ثابت��ی دارند؛ چون ای��ن مناطق

از تاثی��رات بیرونی در امان هس��تند. بار

صفحه 25 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

ه��وای بی��رون، دم��ای آب را به ص��ورت معکوس تغیی��ر می دهد )با کاهش دمای بیرون دمای آب افزایش پیدا می کند( و از این طریق شرایط مطلوب برای هر کاربری خاص را تامین می کند. برای رس��یدن به نتیج��ه بهینه پس از کامل ش��دن نصب، می توان نس��بت های مختلف را در شرایط کاری واقع��ی مورد آزمایش ق��رار داده و

بهترین آنها را تنظیم کرد.فضا های چندگانه محیطی ساختمان که در یک طرف س��اختمان ق��رار دارند، به وس��یله یک سیس��تم مرکزی که هوای گرم تولید و تغذیه می کند، گرم می شوند. محل های��ی که دارای دریاف��ت حرارت از روش��نایی ها و ساکنان هس��تند و اتالف

ح��رارت ندارند، در زمس��تان نیز احتااج به س��رمایش دارند. در برخی سیستم ها، گرمایش بس��یار اندک هوای برگش��تی و هوای تازه در هنگام حضور س��اکنان الزم

است. اس��تانداردهای محلی می��زان هوای تازه برای هر محی��ط را تعیین می کنند. )اس��تاندارد ASHRAE 62 ه��وای تازه بهینه برای تهویه( ب��رای مثال اگر دمای هوای برگش��تی 24 درجه س��انتی گراد و دمای هوای بیرون 18- درجه سانتی گراد باش��د، دمای مخلوط 25 درصد هوا تازه و 75 درص��د ه��وای برگش��تی 13 درجه سانتی گراد خواهد بود که این دما به دمای هوایی که در تابس��تان برای سرمایش به

فض��ای مورد نظر تغذیه می ش��ود نزدیک است.

در این مثال، یک کویل پیش گرمایش بر سر جریان هوای تازه قرار داده می شود ک��ه می توان��د باع��ث گرمای��ش بیش از اندازه هوا ش��ود مگر اینک��ه اندازه آن به گون های تعیین ش��ده باش��د ک��ه هوا را بی��ش از 2 ت��ا 5 درجه س��انتی گراد گرم نکند. با فرض اختالط مناسب نصب یک کوی��ل پیش گرمایش بر روی جریان هوای مخلوط می تواند از این مشکل جلوگیری کند. در طول دوره گرم شدن اولیه، دمپر ه��وای تازه باید تا رس��یدن دمای اتاق به اندازه مش��خص بس��ته باشد. ترموستات هوای برگش��ت می تواند فرمان باز ش��دن

صفحه 26 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

دمپر هوای تازه را صادر کند.ی��ک سیس��تم مرکزی هنگامی ک��ه هواس��از، هم زمان هم مکان های داخلی و ه��م بخش های محیطی س��اختمان را تغذیه می کند، هوای تغذیه ش��ده باید به اندازه کافی خنک باش��د تا بتواد شرایط مطل��وب در بخش های داخل��ی را فراهم کن��د. برای گرمایش مناس��ب بخش های محیطی ساختمان به یک سیستم کنترل

اضافی نیاز است. س��اده ترین راه ح��ل، بازگرمایش هوا اس��ت؛ ام��ا این کار توس��ط بس��یاری از اس��تانداردهای انرژی رد ش��ده اس��ت. راه حل پذیرفته ش��ده و قابل قبول از نظر اس��تانداردهای انرژی این است که حجم ه��وای تغذیه ش��ده به مناط��ق محیطی س��اختمان را تغیی��ر داده و آن را با یک کویل گرمایشی در ترمینال یا یک سیستم گرمایش مجزا ب��رای هر کدام از فضا های

محیطی ترکیب کنیم.سیس��تم گرمای��ش فض��ای محیطی باید به صورت ویژه کنترل شده و سیستم کنت��رل آن ب��ا کنترل س��رمایش مرتبط باشد. کاهش دادن دمای آب تغذیه شده، هنگامی که به گرمایش کمتری نیاز است

اساسا باعث بهبود کنترل دما می شود.

مقایس�ه تغییرات دم�ا در مقابل مق�دار دب�ی ه�وا ب�رای کنترل

شرایط آسایشطراح��ان برای انتخ��اب دمای هوای تغذی��ه و مطابق آن دبی ه��وای تغذیه از دامنه انتخاب بس��یار وس��یعی برخوردار

هستند.اس��تاندارد ASHRAE 55 اث��ر این تغییرات بر ش��رایط آس��ایش را بررس��ی می کند. هنگام تعیین دمای هوای تغذیه

به سیستم، هزینه اولیه جریان هوای کمتر و دمای پایین تر )فن و سیستم کانال کشی کوچ��ک( بای��د با مش��کالت آت��ی نظیر مشکالت توزیع، تقطیر، جا به جایی هوا و افزایش بو و گاز ها و ذرات آالینده مقایسه و بررسی شده و در نهایت بهینه ترین دما و جریان برای هوای تغذیه به سیستم تعیین شود. ابزار های به کار رفته در ترمینال ها که از هوای با دمای پایین استفاده می کنند، می تواند هزینه توزیع هوا را کاهش دهند.این ابزار ه��ا برای تامی��ن جابه جایی ه��وای قابل قب��ول در فضای مس��کونی، ه��وای ات��اق را با ه��وای اولی��ه ترکیب

می کنند.از آنج��ا که مق��دار هوای ت��ازه مورد نیاز برای همه سیس��تم ها یکسان است، درصد آن در سیس��تم های دماپایین باال اس��ت و در ای��ن حالت الزم اس��ت برای جلوگیری از یخ زدگی کویل های سرمایش یا پیش گرمای��ش، طراحان توجه ویژ های به این مس��اله داشته باش��ند. همچنین تغذیه هوای دماپایین به فضا باعث کاهش رطوبت در فضا می شود. اگر رطوبت بیش از ح��د کاه��ش یابد ممکن اس��ت باعث

ایجاد مشکالت تنفسی شود.

مالحظات دیگرتمام سیس��تم های توزیع هوا با حفظ یک اختالف دما بین هوای تغذیه شده به سیستم و مکان مورد تهویه کار می کنند. بار ه��ای گرمایش��ی و سرمایش��ی که این اخت��الف دم��ا و درنتیجه مق��دار جریان ه��وای مربوط را تحت تاثیر قرار می دهد، باید مورد توجه و بررس��ی قرار گیرد. این

عوامل عبارت اند از: تمام فن ها )فن تغذیه، برگش��ت و کمک��ی( موجب افزایش گرما می ش��وند.

ت��وان ورودی ب��ه مح��ور ف��ن در نهایت به صورت گرما در سیس��تم آزاد می شود. اگر موتور فن در مس��یر جریان هوا باشد، گرمای تولید شده در موتور )که به بازدهی موتور بستگی دارد( نیز به حرارت سیستم اضافه می شود. بسته به این که قبل )دمش به روی کویل( یا بعد )مکش از روی کویل( از کویل نصب شده باشد، روش محاسبه این بار متفاوت اس��ت. اث��رات این بار ها Process( خصوصا در کار ه��ای فرایندیwork( بس��یار حایز اهمیت است. میزان دریافت گرما در سیستم فشار متوسط در حدود 1k به ازای هر کیلو پاس��کال فشار

استاتیک است. کانال تغذیه هوا می تواند با محیط اطراف تبادل حرارتی داشته باشد. بیشتر اس��تانداردهای انرژی عایق کاری کانال ها را الزامی می دانن��د؛ اما این کار صرف نظر از الزامات استاندارد، عمل مفیدی است.

کنترل رطوبت در یک فضا می تواند مقدار ه��وا را تحت تاثیر ق��رار داده و در انتخاب و تعیین دبی جریان هوای تغذیه به یک عامل کنترل کننده تبدیل ش��ود. سیس��تم های حجم متغیر فقط می توانند کنترل رطوبت محدودی داش��ته باشند؛ بنابرای��ن اگر موضوع کنت��رل رطوبت در فضای م��ورد نظر حیاتی اس��ت، باید در هنگام طراحی تدابیر ویژ های اندیش��یده

شود.

هزینه های عملکرد و نگهداری مانند تمام سیستم های دیگر، هزینه اولیه سیستم هواساز بسته به موقعیت یا محل، ش��رایط اقتصادی محلی و کارایی پیمانکار حت��ا برای سیس��تم های کامال مش��ابه، به شکل وس��یعی تغییر می کند. برای مثال، یک سیستم دو کاناله به علت

صفحه 27 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

اینکه در مقایسه با سیستم تک کاناله به دو برابر مواد و مصالح برای ساخت کانال

احتااج دارد، گران تر تمام می شود.تمام سیس��تم های هوای��ی می توانند تا حد بس��یار زیادی هزینه های راهبری را کاهش دهند. از آنجا که در سیستم های تم��ام ه��وا، هواس��از ها از فضا های مورد تهویه جدا هس��تند، تعمی��ر و نگهداری اجزای اصلی سیس��تم به صورت مجتمع در بخش مرکزی انجام می شود که بسیار اقتصادی تر اس��ت. همچنی��ن تجهیزات هواس��از مرک��زی نس��بت ب��ه تجهیزات یکپارچه متعدد نیاز به تعمیر و نگهداری کمت��ری دارند؛ اما به هر حال بس��یاری از ترمینال های��ی که در تمام سیس��تم های تمام هوا به کار می روند، به صورت دوره ای نیاز به تعمی��ر و بازبینی دارند. چون این ترمینال ها )شامل کویل های باز گرمایش(

معموال در سراسر شبکه نصب می شوند،

هزینه های نگهداری آنها باید مورد توجه و

بررسی قرار گیرد.

انرژیآگاهی مهندس��ان طراح از روش های

ان��رژی، هن��گام طراح��ی صرفه جوی��ی

تجهیزات می تواند مصرف انرژی ساختمان

را به ش��دت تحت تاثیر قرار دهد. طراحی

دقیق و صحیح می تواند هزینه های انرژی

سیس��تم را کاه��ش ده��د. درعمل یک

سیس��تم معموال براس��اس هزین��ه اولیه

پایی��ن ی��ا انجام و تامین ی��ک کار خاص

انتخاب می شود.

اصوال سیس��تم های تک کاناله نسبت

به سیس��تم های دوکانال��ه انرژی کمتری

مصرف می کنن��د و سیس��تم های حجم

متغیر )VAV( نیز نسبت به سیستم های

حج��م ثابت از نظ��ر بحث ان��رژی دارای

بازده��ی بیش تری هس��تند. صرفه جویی

)VAV( انرژی در سیس��تم حجم متغیر

از کاهش قدرت فن و نداش��تن فضا های

بس��یار گرم یا بس��یار س��رد و به حداقل

رسیدن بار گرمایش ناشی می شود.

سیس�تم توزی�ع ه�وای هر سیس�تم هوایی از دو زیر مجموعه اصلی تشکیل

می شود:1. هواس��از ها که هوای مطبوع را با

فش��ار مثبت کافی برای گردش در شبکه

توزیع تولید می کنند؛

2. سیس��تم توزی��ع که فق��ط هوای

مطبوع ش��ده را از هواساز به فضای مورد

نظر انتقال می دهد. سیستم توزیع اغلب

دارای ابزار های��ی ب��رای کنت��رل مقدار یا

دمای هوای رفت به هر فضا می باشد.

تایید 50

صفحه 28 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

آشنایی با یاتاقان های پمپ هامقاالت

وظیفه اصل��ی یاتاقان ها در پمپ های گریز از مرکز نگه داش��تن اج��زای درحال دوران در ج��ای خود و در یک تراز صحیح با قطعات ثابت پمپ اس��ت که در معرض باره��ای مح��وری1 و ش��عاعی2 نی��ز قرار دارند. یاتاقان ها همچنین به شفت اجازه می دهند ب��ا کمترین مق��دار اصطکاک، َدوران کن��د و عملکرد پم��پ را به حداکثر خود برسانند. مضاف بر اینکه این قطعات برای جذب تمام بارهای شعاعی و محوری ک��ه در ش��رایط مختلف از طریق ش��فت منتقل می ش��وند نیز اس��تفاده می شوند. در پمپ مکش��ی افقی، هر دو یاتاقان در یک طرف پروانه قرار می گیرند؛ به طوری که پروانه روی یک امتداد پره دار ش��فت سوار

می شود. اکثر پمپ های چندمرحله ای یک یاتاقان در هریک از دو انتهای شفت دارند ک��ه پروانه ها میان آنها واقع می ش��ود. در اکثر مواقع، یاتاقان شعاعی3 در کوپلینگ انتهایی ش��فت ق��رار می گی��رد و یاتاقان

کف گرد4 در انتهای بیرونی.ب��رای پمپ مک��ش دوگانه نیز همین موضوع ص��دق می کند. این مس��ئله که این روش در تع��ادل هیدرولیک محوری مدنظر قرار می گیرد، به این دلیل است که جریان ورودی در هر دو سمت پروانه تاثیر می گ��ذارد. بااین همه می تواند، به ش��دت تحت تاثیر س��ایش روی حلقه های سایش باش��د یا جریان مایع در دو چشمی مکش به عل��ت ی��ک چیدمان لوله کش��ی مکش

غیرصحی��ح می توان��د متف��اوت باش��د؛

درنتیج��ه همچنان یک یاتاق��ان کف گرد

روی پمپ مکش مضاعف الزم است.

یاتاقان ها در ی��ک محفظه متصل به

بدنه پمپ نصب می ش��وند. این محفظه،

ح��اوی روغن ب��رای روان کاری اس��ت و

می تواند، شیوه های کنترل دمای عملیاتی

دیگری با محدودیت های مقبولی نیز برای

یاتاق��ان فراهم آورد. ب��ا وجود یک ناحیه

دوجداره در محفظه که در آن آب سرد به

گردش درمی آید، می توان به این امر دست

یافت. این مسئله به طور خاص در ارتباط

با دماهای محیطی باال حول پمپ یا وقتی

محص��ول در دمایی زیاد پمپاژ می ش��ود،

مهم است. تصویر 1. طرحی از یک پمپ گریز از مرکز

تصویر 2. طرحی از یک پمپ چندمرحله ای

قسمت اول

The Practical Pumping Handbook :منبع

برگردان: واحد ترجمه نشر یزدا

صفحه 29 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

بار یاتاقانعم��ر ی��ک یاتاق��ان ب��ه بارهایی که بای��د حمل کن��د و س��رعت دوران پمپ بس��تگی دارد. عالوه ب��ر نیروهای فیزیکی موجود، بارهای اصلی در نتیجه نیروهای هیدرولیک��ی که در بدنه پم��پ در پروانه

عمل می کنند، ایجاد می شوند.رانش محوری5 ایجاد شده در یک پمپ مکش��ی افقی، بیشتر ناش��ی از نیروهای هیدرولیکی است که در بخش های جلویی و عقبی پروانه عمل می کنند. مقدار و جهت رانش محوری حاص��ل به طراحی پروانه و

وضعیت جریان بستگی خواهد داشت.در اکثر مواقع، رانش محوری به سمت پمپ مکش خواهد بود و فشار روی بخش پش��تی اس��ت که بر فش��ار روی قسمت جلویی غلبه می کند. در طراحی پمپ های پروانه ای بس��ته اغلب از حلقه های سایش عقبی استفاده می ش��ود تا رانش محوری کاهش یابد. آنها همچنین از س��وراخ های تراز محوری اس��تفاده می کنن��د تا از این طریق فش��ار باال در عقب پروانه با فش��ار مکنده در چش��می پروانه یکی شود. این مس��ئله رانش محوری به س��مت مکش را کاهش خواه��د داد. با وجود فش��ارهای مکنده باال، رانش محوری حاصل می تواند

معکوس شود.

شده

ار ش

ف

شده

ار ش

ف

شمک

ار ش

ف

تصویر 3. بارهای پروانه محوری معمولی

دچار لغزش��ی اندک شود و بدین ترتیب با هرگونه انبساط یا انقباض در طول شفت

هماهنگ شود.

بلبرینگ ها6درحالی که از انواع دیگر یاتاقان ها اغلب در کاربردهای خاص اس��تفاده می ش��ود، عملکرد پمپ گریز از مرکز امروزی بیش��تر به استفاده از بلبرینگ های ضداصطکاک

بستگی دارد.بلبرینگ ه��ا متش��کل از حلقه ه��ای فوالد آبدی��ده داخلی و خارجی هس��تند که با تع��دادی توپی ف��والدی از هم جدا می ش��وند. حلقه داخلی روی شفت پمپ سوار می شود، درحالی که حلقه خارجی در محفظه قرار می گیرد. توپی ها به وسیله یک جدا کننده حول یاتاقان قرار داده می شوند که ب��ه کاهش می��زان اصط��کاک کمک می کن��د. ای��ن عناصر ب��رای تلرانس های بسیار باال تولید ش��ده اند و الزم است که ش��فت و محفظه هنگام تعمیر و تغییرات اساسی در سطح یکس��انی از تلرانس های ماش��ین کاری نگه داشته ش��وند. هنگام نصب بلبرین��گ، باید از دقت و تمیزبودن

کار اطمینان حاصل کرد.بلبرینگ ه��ا براس��اس ن��وع بارگیری طبقه بن��دی می ش��وند و ان��دازه و میزان دقت آنها توس��ط »موسسه تولید یاتاقان ضداصط��کاک )AFBMA7(« و »کمیته »)ABEC8( یاتاقان حلقوی مهندس��ان ABEC تعیین می شود. از پنج طبقه بندی)1، 3، 5، 7 و 9(، کالس 1 پایین تری��ن رده اس��تاندارد و کالس 9 بیشترین دقت را به هم��راه دارد. ب��دون توجه به تلرانس یا کالس فواصل آزاد داخلی، یاتاقان های مورد استفاده، اس��تانداردهای مهندسی ایج��اب می کند ک��ه هن��گام تعمیرات و

پروانه های باز اغلب در س��مت مقابل پره های بیرون بر قرار دارند تا فشاری که بر پشت پروانه وارد می شود را کاهش دهند و درنتیجه، رانش محوری حاصل به سمت

مکنده نیز کاهش یابد.نیروی ش��عاعی از پروان��ه را می توان این گون��ه فرض کرد که در زوایای عمود بر شفت عمل می کند و یک بارگیری شعاعی روی هر دو یاتاق��ان ایجاد خواهد کرد که بیش��تر روی یاتاقان شعاعی است. عوامل دیگ��ری ازجمل��ه تعادل نداش��تن روتور، تعادل نداشتن شفت و وزن عناصر درحال گردش نی��ز بر بارهای ش��عاعی تاثیرگذار خواهند بود. خمیدگی بیش از حد شفت می توان��د بیش��ترین آس��یب را وارد کند. براس��اس اس��تانداردهای صنعتی، مقدار خمیدگی شفت در بدترین شرایط عملیاتی 0.002in تخمین زده شده است. بدترین ش��رایط برای یک پمپ مکش زمانی است که پروانه با حداکثر قطر خود در بیشترین سرعت گردش در مقابل یک دریچه تخلیه

بسته عمل می کند.در یک پمپ مکشی معمولی، یاتاقان کف گ��رد در محفظه ثابت اس��ت و رانش محوری ایج��اد خواهد کرد ک��ه در طول خط مرکزی شفت از پروانه عمل می کند. حلق��ه خارجی یاتاقان ش��عاعی می تواند،

صفحه 30 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

شده

ار ش

ف

شده

ار ش

ف

شمک

ار ش

ف

شمک

ار ش

ف

تصویر 4. بارهای محوری پروانه بسته

ونیر

پ بپم

ی ها

ره ز پ

ی اش

ناشار

ش فاه

ک

شده

ار ش

فش

مکار

شف

تصویر 5. بارهای پروانه محوری باز

تغییرات اساسی، از نوع یاتاقان تولیدکننده و لوازم اصلی پمپ نسخه برداری شود.

از مرک��ز از گری��ز پمپ ه��ای در بلبرینگ های مختلفی اس��تفاده می شود ک��ه یک��ی از رایج ترین آنه��ا بلبرینگ های تک ردیف��ه9 و ش��یار عمیق10 اس��ت. این ن��وع یاتاقان ها عالوه ب��ر توانایی تحمل بار ش��عاعی، با برقراری تم��اس نزدیک بین توپی ها و وجود یک ش��یار پیوسته عمیق در ه��ر حلقه طراحی می ش��وند؛ بنابراین قابلیت حمل یک ب��ار رانش محوری را در

هرکدام از جهت ها دارد.این یاتاقان همچنین می تواند، بارهای ش��عاعی و محوری ترکیب��ی را با یکدیگر ترکی��ب کن��د. در بس��یاری از پمپ های کوچک، هم یاتاقان شعاعی و هم یاتاقان کف گرد از این نوع یاتاقان ها خواهند بود. ANSI در ابعاد بزرگ ت��ر، مثل پمپ های

یا API منحصرا به صورت یاتاقان شعاعی عمل خواهند کرد. یاتاق��ان دوردیفه11 با تماس زاویه ای نوع متداولی از یک یاتاقان کف گرد است که از دو ردیف یاتاقان با یک میزان گردش مش��ترک تشکیل می شود. به دلیل وجود دو ردیف توپی در هر جهت، ی��ک ظرفی��ت رانش درخ��ور توجه و یک ظرفیت ش��عاعی باالتر دارد. در طرح های جدیدت��ر و پمپ های س��نگین تر، به جای چیدم��ان دوردیفه، معم��وال از چیدمانی دوتای��ی از یاتاقان های تک ردیفه با تماس

زاویه ای استفاده می شود.یاتاق��ان تماس زاویه ای تک��ی12 برای تحمل بار رانش��ی سنگین فقط برای یک جهت طراحی شده است و می تواند، یک بار ش��عاعی متوس��ط را حمل کند. زاویه تماس به وسیله یک شانه سنگین در حلقه داخلی و یک شانه سنگین دیگر که به طور

قط��ری در جهت مخالف آن اس��ت، روی حلقه خارج��ی حاصل می ش��ود. در این طراحی، معم��وال از یاتاقان های تک ردیفه به ص��ورت جفت ه��ای منطبق اس��تفاده می ش��ود؛ اما باید متذکر شد که معموال هن��گام تولید ط��وری منطبق می ش��وند ک��ه یک توزیع هموار از ب��ار بتواند، بدون

استفاده از الیی فلزی حاصل شود.یاتاقان ه��ای تم��اس زاویه ای ب��رای مضاعف س��ه چیدمان جایگزین می توان طراحی کرد. خطوط بار باید برای بارهای رانشی درخور پیش بینی به درستی تنظیم

شوند.در چیدمان تاندم13، خطوط بار موازی هس��تند و می توانند بارهای محوری را در یک جهت حمل کنند؛ اما این عمل فقط درصورتی انجام می ش��ود که بار به صورت مساوی بین دو یاتاقان تقسیم شده باشد. از این چیدمان فقط زمانی استفاده می شود ک��ه طراحی پمپ بتوان��د تضمین کند که

رانش فقط در یک جهت ایجاد می شود.در »چیدم��ان رودررو« خطوط بار با نزدیک شدن به خط مرکزی یاتاقان همگرا می ش��وند. این چیدمان می تواند، بارهای محوری را در هر دو جهت حمل کند؛ اما

در هر لحظه فقط به وسیله یک یاتاقان.بااین ح��ال جالب اس��ت ک��ه در این چیدم��ان، این یاتاقان دوم اس��ت که بار را از طری��ق توپی از قاب داخلی یاتاقان به قاب خارجی یاتاقان و درنهایت، به محفظه یاتاقان منتقل می کند. این روش در مواقع کج شدن، مثل آنچه می تواند از مشکالت چیدمان غیرصحیح شفت به دست بیاید،

مناسب نیست.پش�ت ب�ه پش��ت«،14 »چی�دم�ان در خطوط نیرو با نزدیک شدن به خط مرکزی یاتاقان واگرا می شوند و می توانند، بارهای

صفحه 31 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

مح��وری را در ه��ر دو جهت حمل کنند.

در ای��ن چیدمان، این یاتاقان اول اس��ت

ک��ه از طریق توپ��ی بار را از ق��اب داخلی

به ق��اب خارجی منتقل می کن��د. از این

چیدم��ان معموال در پمپ ه��ای فرآیندی

استفاده می ش��ود؛ زیرا استحکام زاویه ای

بیش��تری ایجاد می کنند و برای پذیرفتن

شرایط کج ش��دن که می تواند از مشکالت

چیدمان غیرصحیح ش��فت حاصل شود،

چیدمان بهتری است. هنگام خرید یاتاقاِن

جایگزین، بس��یار مهم اس��ت که مطمئن

شوید، همان یاتاقانی را می خرید که برای

طراح��ی پمپ اولی��ه انتخاب ش��ده بود.

برای مثال، در س��ری های 7000 یاتاقان،

تم��اس زاویه ای، تعدادی س��ری اختیاری

و پیش بار هم وج��ود دارد. عالوه بر زاویه

تماس، متغیرهای دیگر شامل نوع محفظه

یاتاقان جنبی نیز باید درنظر گرفته شود؛

درحالی که پیشوندهای عددی می توانند از

یک تولیدکننده یاتاقان به یک تولیدکننده

دیگ��ری ارجاع داده ش��وند. پس��وندها و

پیش��وندهای الفبایی مورد استفاده برای

یاتاقان ها اغلب، متفاوت هستند.

تصویر 6. بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفه

انواع دیگری از یاتاقان ها

ی�ات�اق�ان ه�ای غلتکی اس�توان�ه ای15 (رولبرینگ استوانه ای)

ای��ن یاتاق��ان، جایگزی��ن بلبرین��گ ش��یار عمیق تک ردیف��ه می ش��ود؛ زی��را یاتاقان های ش��عاعی در بعضی پمپ ها در خارج از امریکای شمالی طراحی می شوند. در ای��ن ش��یوه، یاتاقان در پوس��ته های داخلی و خارجی خود یک سری غلتک های استوانه ای دارد. اگرچه قابلیت حمل تمام بارهای محوری را ندارد، میزان اصطکاک بسیار کم است و می تواند، بارهای شعاعی

بزرگ را حمل کند.

یاتاقان های بوشییاتاقان بوش��ی یا یاتاقان س��رمحور16 قابلیت جذب بارهای ش��عاعی ش��فت را دارد؛ ام��ا از قابلیت حم��ل هیچ گونه بار محوری برخوردار نیست. بوش که اغلب، در پمپ های بزرگ تر اس��تفاده می ش��ود، معم��وال س��طح داخل��ی یاتاق��ان را دربر می گیرد و اغلب اوق��ات از یک ماده آلیاژ بابیت ساخته می شود. این ماده اصطکاک را به حداق��ل می رس��اند و درعین حال به ذرات خارج��ی اجازه می ده��د در بابیت ق��رار گیرن��د؛ مض��اف بر اینکه به ش��کل فوق العاده ای آس��یب احتمالی به شفت را کاه��ش می دهد. برای آنک��ه یاتاقان یک طول عمر منطقی داشته باشد، روان کاری می تواند، اهمیت ویژه ای داش��ته باش��د. برای ایجاد یک الیه روان کار میان یاتاقان و شفت، شیارهایی در سطح یاتاقان ایجاد

می شود.

چیدمان کلی یاتاقانبه منظور کس��ب اطمینان از عملکرد مطل��وب و طوالنی م��دت یاتاقان ها، باید

دانست که آنها تنها بخشی از چیدمان کلی یک مجموعه یاتاقان هستند. سایر جوانب حای��ز اهمیت به حمایت و حفاظت از این یاتاقان ه��ا بازمی گ��ردد. چنی��ن حمایتی ش��امل یک ش��فت قوی و محفظه برای به حداقل رساندن اثر هرگونه فشار خارجی یا لرزش است. در این زمینه، ماشین کاری دقیق محفظه و شفت نیز عالوه بر تطبیق

صحیح با یاتاقان ها الزم است.ب��رای حفاظ��ت از یاتاقان ه��ا نبای��د روان کاری آنه��ا را فراموش ک��رد تا از این طری��ق، عناصر غلتکی و س��طوح تماس تفکیک ش��وند و اثر اصطکاک به حداقل برس��د و از خوردگ��ی قطع��ات جلوگیری شود. در انتخاب روغن باید به چسبندگی آن توجه ک��رد که این مس��ئله نیز منوط به دم��ای عمل گ��ری و ان��دازه یاتاقان و س��رعت دوران��ی آن اس��ت. تولیدکننده یاتاقان می تواند حداقل میزان چسبندگی الزم برای این ش��رایط را شناس��ایی کند؛ ام��ا روغن موتور انتخاب��ی باید به مقیاس حداقل میزان درنظرگرفته شده چسبندگی بیش��تری داش��ته باش��د. این امر از افت اصطکاکی می کاهد و طول عمر یاتاقان را

افزایش می دهد.

مش�خصات روغن مورد استفاده برای روغن کاری

درجه چس��بندگی 17ISO چسبندگی می ده��د؛ نش��ان 40°C در را روغ��ن ISO VG به عبارت دیگ��ر، ی��ک روغ��ن100 در دم��ای C°40 چس��بندگی 100 سنتی اس��توکز18 دارد. ب��ا افزایش درجه چس��بندگی، روغن کاری مناسب یاتاقان مدنظ��ر فراهم خواهد آم��د، اما به قیمت افزای��ش محدوده های دمایی. اکثر اجزای پمپ برای تامین ایمن��ی یاتاقان نیازمند

صفحه 32 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

تصویر 7. یاتاقان دوردیفه

تصویر 8. یاتاقان تماس زاویه ای تک

تصویر 9. یاتاقان تماس زاویه ای

تصویر 10. یاتاقان تماس رودررو

تصویر 11. یاتاقان تماس پشت به پشت

ی��ک روان کار ISO VG 68 یا یک روغن ISO VG 100 هستند.

روغن ه��ای معدن��ی19 باکیفی��ت در دمای کارکرد پیوس��تهC 20°100 اکسیده می ش��وند؛ ازاین رو باید هر س��ه ماه یا هر 2000 س��اعت، دس��ت کم یک بار تعویض ش��وند. این، درحالی است که روغن های ترکیب��ی در براب��ر اثرات دمای��ی مقاومت بیشتری نش��ان می دهند؛ بنابراین کمتر تعویض می ش��وند. به منزله یک خط مشی کل��ی، با مش��اهده حداکث��ر آلودگی 0.2

درصد، روغن موتور باید تعویض شود.

روغن کاری استاتیکدر یک پمپ افقی، سطح روغن باید در مرکز پایین ترین توپی در پوسته یاتاقان قرار گیرد تا روغ��ن بتواند از هر دو جهت وارد یاتاقان شود، مخصوصا درباره یاتاقان های دوردیفه یا تک ردیفه مضاعف که عمل پمپاژ از یاتاقان ها می توان��د روغن را دفع کند. هنگامی که در محفظه یاتاقان از شیش��ه رویت یا س��ایت گالس21 استفاده شود، در مقایسه با روغن دان س��طح ثابت،22 بهتر می تواند س��طح و کیفیت روغن را نش��ان دهد. بااین حال، باید دانس��ت که س��طح روغنی که در شیش��ه رویت نش��ان داده می ش��ود، با توجه به جهت دوران شفت و نوع سایت گالس مورد استفاده، هنگام عملکرد پمپ می تواند، اندکی تغییر یابد.

روغن دان سطح ثابتهمان طورک��ه از ن��ام ای��ن روغن دان مش��خص اس��ت، برای تداوم سطح ثابت روغن در چاهک روغن23 یا محفظه یاتاقان اس��تفاده می ش��ود. با پایین آمدن س��طح روغن، هوا وارد روغن دان می شود و روغن گریس کاری را در روغن دان می راند تا وارد محفظه ش��ود. به این ترتیب، سطح ثابتی از روغ��ن در محفظه یاتاقان نگه داش��ته می ش��ود. باید متذکر ش��د که روغن دان ممکن است بدون تعمیر و نگه داری مداوم، دچار انسداد شود و مقدار سطح و کیفیت

روغن را درست نشان ندهد.

روغن کاری حلقه روغن24این چیدمان معموال متش��کل از یک حلقه برنجی است که از شفت و در چاهک روغن، زیر یاتاقان آویزان می شود. هنگام دوران حلقه با ش��فت، حلق��ه روغن را از چاهک بیرون می کشد و آن را به یاتاقان ها

انتقال می دهد.حف��ره حلقه عموما 1.6 ت��ا 2.0 برابر قطر ش��فت اس��ت و چاهک روغ��ن باید ط��وری قرار داده ش��ود که ش��ناور حلقه 10 درص��د ت��ا 20 درصد قطر آن ش��ود. این سیس��تم برای کارکرد در سرعت زیاد مناسب است؛ اما در اجزای حلقه، سایش ایجاد می کند. برای دس��تیابی به کارایی کامل این چیدمان، نکته حایز اهمیت آن اس��ت که خط مرکزی پمپ افقی باش��د؛ زیرا هرگونه س��رزیری باعث می شود حلقه روی گوشه هایش حرکت کند و درنتیجه، توانایی آن برای باالآوردن روغن از چاهک

کاهش یابد.

روغن کاری با غبار روغن25غب��ار روغ��ن مجموع��ه ای از قطرات پودری روغن اس��ت که با فشاری باالتر از

صفحه 33 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

فش��ار جو، وارد یاتاقان ها می شود و برای پرکردن محفظه یاتاقان با روغن اس��تفاده می ش��ود ت��ا می��زان ورود آلودگی ها را به کمترین اندازه برس��اند. در یک سیس��تم تخلیه غبار روغن26 یک وان روغن استاتیک و یک اسپری غبار روغن در محفظه وجود دارد؛ ام��ا در یک سیس��تم غبار خالص، روغن27 وان حذف ش��ده و اس��پری غبار روغ��ن، فق��ط ش��کل روغ��ن کاری مورد استفاده است. این امر، به حداقل رساندن میزان اصط��کاک یاتاقان و عمر طوالنی تر یاتاق��ان کمک می کن��د. بااین همه، نکته جالب آن اس��ت که درص��ورت ایجاد یک وقف��ه طوالنی در جریان قط��رات روغن، یاتاقان ه��ا پیش از زمان پیش بینی ش��ده

خراب می شوند.غب��ار ممک��ن اس��ت در محفظ��ه یا مس��تقیما در خود یاتاقان ها ب��ه کار رود. مورد دوم عموما برای یاتاقان هایی استفاده می ش��ود که یک بار مح��وری باال دارند یا وقتی س��رعت دورانی ش��فت )برحس��ب rpm( ض��رب در قط��ر میانگی��ن یاتاقان از 300.000 بزرگ ت��ر )mm )برحس��ب اس��ت. غبار روغن باید به جو پیرامونی و در قس��متی از یاتاقان تغذیه ش��ود که در س��مت مقابل غبار روغن اس��ت تا امکان ایج��اد جریان کارآم��دی از قطرات روغن

روی یاتاقان به وجود آید.

تصویر 12. یاتاقان غلتکی استوانه ای

تصویر 13. نمودار سایت گالس و سطح در

تصویر 14. روغن کاری حلقه روغنیاتاقان ها

تصویر 15. نمونه ای از سیستم غبار روغن

عملک��رد صحیح یک سیس��تم غبار روغن به نصب سیستم و چیدمان فیزیکی صحیح آن بس��تگی دارد. در این زمینه، روغن ه��ای مومی خاصی برای اس��تفاده در این سیس��تم ها توصیه می ش��ود تا از انس��داد اتصاالت و سایر مس��ائل مربوط پرهیز شود. الزم است، در هر دو حیطه با تولیدکنندگان تجهیزات سیستم های غبار

روغن مشورت شود.این موضوع را باید مدنظر داش��ت که به دلیل کم ب��ودن احتمال خرابی پمپ ها، درص��د بس��یار فراوانی از کارب��ران اعالم کرده ان��د ک��ه از هزینه ه��ای تعمیرات و نگه داری مستقیم پمپ ها به میزان درخور

توجهی کاسته شده است.

پی نوشت:1. Thrust Loads2. Radial Loads3. Radial Bearing4. Thrust Bearing5. Axial Thrust6. Ball Bearings7. Anti-Friction Bearing Manufacturing Association8. Annular Bearing Engineers Committee9. Single Row Bearings10. Deep Groove Bearings11. Double Row Bearing

12. Single Angular Contact Bearing13. Tandem Arrangement14. Back to Back Arrangement15. Cylindrical Roller Bearings16. Jounal Bearings17. ISO Viscosity Grade18. Centistokes19. Mineral Oils20. Continuous Operationg Temperature21. Sight Glass22. Constant Level Oiler23. Oil Sump24. Oil Ring Lubrication25. Oil Mist Lubrication26. Purge Oil Mist System27. Pure Oil Mist System

صفحه 34 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

پدیده کاویتاسیون و بررسی آثار تخریبی آن در پمپ ها مقاالت

اکبر طلوعیان، عضو انجمن مهندسان مکانیک ایران و کارشناس مسئول شورای فّنی استان آذربایجان شرقیآدرس پستی: آذربایجان شرقی، تبریز، اّول زعفرانیه، ساختمان شماره 2 استانداری آذربایجان شرقی، معاونت امور عمرانی تلفن تماس: 09367218575

Email:akbar_toloian@Yahoo.com

مقدمه ،Cavitation در ادبیات کاویتاسیون

مطال��ب زی��ادی درب��اره فاکتورهایی که

باعث تخریب مواد می ش��ود، گفته ش��ده

اس��ت. کاویتاس��یون پدیده ای اس��ت که

در س��رعت های باال باعث خرابی و ایجاد

گودال در سطوح صلب می گردد. گاهی در

یک سیستم هیدرولیکی به علت باال رفتن

س��رعت، فش��ار منطقه ای پایی��ن می آید

و ممکن اس��ت این فش��ار به حدی پایین

بیاید که برابر فش��ار بخار س��یال1 باشد.

ب��ر اثر این دو عامل س��یال، بالفاصله در

آن قس��متی که در جریان اس��ت به حالت

جوشش درآمده و به بخار تبدیل می شود

و حباب های��ی از بخار به وجود می آید. این

حباب ه��ا پ��س از طی مس��یر کوتاهی به

منطقه ای با فش��ار بیشتر رسیده و پس از

انفجار، ضمن تولید س��ر و صدا و امواج به

مرز بین سیال و سازه ضربه وارد نموده و

پس از مّدت کوتاهی روی مرز جامد ایجاد

فرسایش و خوردگی می کنند.

پدیده کاویتاس��یون تقریب��ا می تواند

به تمام س��طوح صلب صدمه بزند. انواع

مختلف س��طوح جامدی ک��ه در معرض

تخریب کاویتاسیونی قرار گرفته اند، دارای

فاکتورهای گوناگونی هس��تند که توسط

پژوهشگران مورد بررس��ی قرار گرفته اند.

برای مث��ال، Fottinger یک لوله ونتوری

شیش��ه ای را در داخل آب س��رد قرار داد

و تخریب کاویتاسیونی آن را مورد مطالعه

قرار داد. Schroter تخریب کاویتاسیونی

را در ی��ک دیفیوزر مورد مطالعه قرار داد.

او ب��رای این کار م��اده ای را انتخاب کرد

ک��ه تغیی��رات ش��یمیایی و الکترولیت��ی

زیادی نداش��ته باشد؛ با این وجود، نمونه

آزمایش��گاهی وی با سرعت بیشتر تخریب

چکیدهوقتی فش��ار موضعی سیال به پایین تر از فش��ار بخار اشباع در دمای محیط می رسد، حباب های کاویتاسیون شروع به رشد نموده و همراه با جریان سیال به نقاط با فشار باال رانده و به سرعت متالشی می ش��وند. این فروپاشی بر اثر فشار س��ّیال محیط بوده که باالتر از فش��ار داخل حباب اس��ت. مطالعه رفتار حباب های ناشی از پدیده کاویتاسیون شامل رشد و فروپاش��ی آنها در کنار دیواره های صلب، سال هاس��ت که مورد توجه محققان در سراس��ر جهان بوده است. فروپاشی حباب ها در کنار دیواره صلب همواره با یک جت سیال بسیار س��ریع همراه بوده که از دورترین نقطه حباب نسبت به دیواره صلب شروع شده و از داخل حباب عبور کرده و ضربه شدیدی روی سطح صلب وارد می سازد. ضربه شدید جت سیال، مهم ترین و اصلی ترین

عامل پیدایش خوردگی و آس��یب های جدی در ملخ های کشتی ها، توربین ها، پره پمپ ها و سایر تاسیسات هیدرولیکی می باشد.

معیارهای اصلی در تشخیص پدیده کاویتاسیون، افت عملکرد پمپ و مشاهده خوردگی به وسیله سیستم های لیزری است. معموال نقطه ای که ِهد پمپ به میزان سه درصد افت می کند، به عنوان مبدا شروع پدیده کاویتاسیون درنظر گرفته می شود؛ اما ممکن است این پدیده در مرحله ای زودتر از افت سه درصدی عملکرد نیز رخ دهد. در یک پمپ با اس��تفاده از تکنیک های اندازه گیری صدا و مشاهده حباب ها نیز نقطه شروع پدیده کاویتاسیون به صورت تجربی تعیین

و با نقطه افت عملکرد پمپ مقایسه می شود.

کلمات کلیدی: فشار سّیال، حباب، خوردگی، عملکرد، دیواره صلب، ِهد پمپ،پدیده کاویتاسیون

قسمت اول

صفحه 35 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

گردید؛ لذا چنین می توان استنباط نمود

که تخریب کاویتاس��یون حتا بر روی مواد

بسیار س��خت تر نیز مانند فوالد زنگ نزن

Stainless Steel، تنگس��تن، کربیدها و

کوارتزها Guartz می تواند ظاهر شود.

پیش�ینه علمی و تحقیق�ات انجام یافته

درخصوص پدیده کاویتاسیون

از پژوهش ه��ا و تحقیقات��ی ک��ه در

سال های اخیر توس��ط پژوهشگران انجام

شده اس��ت می توان به بررسی های فشار

فروپاشی حباب ها اشاره کرد. آزمایش های

انجام یافت��ه بیانگ��ر آن اس��ت که فش��ار

محاسبه شده برای فروپاشی حباب ها زیاد

اس��ت. باید به این نکته توجه داش��ت که

در برخ��ی موارد، بین چه��ار عامل اندازه اولیه حباب، س��رعت جری��ان، تغییرات فشار فروپاش��ی حباب ها و بزرگی تخریب حاصله وابس��تگی وجود ندارد؛ عالوه بر آن حتا وقتی که فش��ار فروپاش��ی باال باشد ممکن است این فروپاش��ی در منطقه ای رخ دهد که به اندازه کافی به س��طح صلب نزدیک نباش��د و درنتیج��ه اثرات تخریبی نداش��ته باشد. تصاویر مربوط به فروپاشی حباب ها در داخل س��یاالت ساکن نوعی تفاوت نسبت به سیاالت جاری را در عمل فروپاش��ی بیان داش��ته و نشان می دهند ک��ه در برخ��ی از فوران ه��ا چنانچه عمل فروپاش��ی حباب ها به اندازه کافی به الیه مرزی جامد نزدیک باشد، به عنوان عامل

تخریب به حساب می آید.الزم به ذکر است عکس هایی از س��یاالت س��اکن توس��ط Shutler و Mesler تهیه ش��ده است که Naude شبیه عکس های تهیه شده توسطو Ellis می باش��د؛ همچنی��ن عکس های و ونت��وری لوله ه��ای ب��رای مش��ابهی Kling ،Mitchell تونل های آب به وسیلهHammitt ،Ivany، و Ellis تهیه ش��ده

است.Gibson ،در ی��ک تحقیق جداگان��ه

کارهای پژوهش��ی Benjamin و Ellis را برای بررس��ی حالت فروپاش��ی حباب در نزدیکی یک دیواره صل��ب ادامه داد و در س��ال 1966 در مقاله ای راج��ع به پدیده کاویتاس��یون این موض��وع را بیان نمود

صفحه 36 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

که حباب ه��ای کاویتاس��یونی طی عمل فروپاشی در همس��ایگی یک مرز صلب با حالتی شبیه به یک حالت گردابی )حلقه گردابی( باز شده به فرم Toroidal تبدیل می ش��ود و حرک��ت چرخش��ی از حال��ت پیوس��ته تک بع��دی )منفرد( ب��ه حالت پیوسته دو بعدی گس��ترش پیدا می کند.پژوهش��گران عقیده دارند وجود چرخش ی��ا گ��رداب در جریان، ب��رای حفاظت از Kelvin( صدمات ناش��ی از ضربه کلوینImpulse( ض��روری اس��ت و اگر چرخش در جری��ان نباش��د، ضربه کلوی��ن دارای صدم��ات فراوانی خواه��د بود. بحث های نظ��ری BenjaminوEllis بر پایه مدارک آزمایش��گاهی اس��توار اس��ت و به وسیله

عکس برداری س��ریع از مراحل فروپاش��ی حباب های کاویتاسیون در نزدیکی سطوح صلب حاصل ش��ده است. عمدتا فرض بر این بوده اس��ت که جریان غیر چرخشی و تراکم ناپذیر و سیال مورد آزمایش غیر لزج است و روی این فرض بررسی های عددی ص��ورت گرفته اس��ت. الزم به ذکر اس��ت اولین مطالعات و تحقیقات مهم دراین باره توس��ط Chapman و Plasset در س��ال 1971 انجام شده اس��ت. محققان مزبور با اس��تفاده از یک باتری کوچک فروپاشی اولین حباب ها را در نزدیکی س��طح صلب بررس��ی نمودند که نتایج ای��ن آزمایش ها نش��ان می ده��د ای��ن روش پیش��گویی درخصوص گسترش فوران حباب ها، روش

موفقیت آمیزی بوده است. پس از مطالعات و بررسی های مزبور، روش انتیگرال مرزی به یک روش قوی و مناسب برای محاسبه حرکت حباب ها تبدیل ش��د. Guerri در سال1981 وBlake در سال های 1986 و 1987 از ای��ن روش اس��تفاده کردند و در Lundgren سال 1991 روش مزبور توسطحرک��ت محاس��به ب��رای Mansour و حباب های��ی که حجم ثاب��ت و نیز حرکت گردابی دارند مورد اس��تفاده قرار گرفت. ای��ن محاس��بات تنها تا مرحل��ه ای پیش رف��ت که حمله فوران��ی در دورترین نقطه از حباب اتفاق بیافتد.از طرفی بررس��ی ها نشان می دهد که دینامیک سیالی فوران ب��ا تراکم پذیری لزجت س��طحی س��یال،

صفحه 37 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

براس��اس نحوه عملکردشان به سه دسته

زیر تقسیم شده اند:

● Axial Flow مح��وری پمپ ه��ای

Pumps

پمپ های سانتریفوژ )گریز از مرکز( با ●

Centrifugal Pumps جریان شعاعی

● Mixed پمپ های با جری��ان مختلط

Flow Pumps

روش های مطالعه آثار کاویتاسیون در پمپ ها

س��ه روش کلی ب��رای مطالعه پدیده

کاویتاسیون وجود دارد که شامل موارد به

شرح زیر می باشد:

ارتباط داشته و اندازه کمیت های فوق در رژیم فیزیکی مختلف متفاوت می باش��د و می بایست در مطالعات و تحقیقات بعدی به این موضوع اهمیت بیشتری داده شود.

تعریف پدیده کاویتاسیون پدیده کاویتاس��یون عبارت اس��ت از تش��کیل حباب های گاز در قسمت مکش )در اث��ر کاهش فش��ار(، ورود حباب ها به درون پروانه و پوس��ته، ترکیدن حباب ها در اثر افزایش فش��ار، آزاد ش��دن انرژی و بروز خرابی در قطعات پمپ ها. روش های ریاضی و کامپیوتری متعددی در رابطه با رفتار حباب ناش��ی از پدیده کاویتاسیون ارایه ش��ده اس��ت. در اکثر این روش ها، فشار بخار آب در داخل حباب ثابت فرض ش��ده و از تحول تقطی��ر و تبخیر بخار در

داخل حباب نیز صرف نظر شده است.انرژی آزاد شده در اثر ترکیدن حباب ها، هم��ان انرژی نهان تبخیر مایع اس��ت که در زم��ان تبخیر به مایع داده می ش��ود. از نظ��ر لغوی، پدی��ده کاویتاس��یون معادل »حفره زایی« است؛ چراکه در اثر جوشش مای��ع، حباب ه��ای بخار به وج��ود آمده و همزم��ان با آن گازهای حل ش��ده در مایع آزاد می ش��وند و در درون مایع حفره هایی تشکیل می ش��وند که از حباب های گاز و بخار پر ش��ده اند. این حباب ها در منطقه پرفش��ار می ترکند و از حالت گاز به شکل مای��ع درمی آیند و در پی آن، حفره ها محو می ش��وند؛ البت��ه در مجاورت س��طوح، حفره ها با آنها در تماس می باشند. فرآیند مزبور ی��ک فرآیند هیدرودینامیک اس��ت و به همین خاط��ر، پروس��ه مزب��ور، پدیده حفره زایی یا کاویتاسیون نامیده شده است.

پمپ و کاربردهای عملی آن پمپ ابزاری مکانیکی اس��ت که فشار

س��یال را افزایش و امکان غلبه بر تاثیرات

ناش��ی از اصطکاک، گرانش و فش��ارهای

کارکرد سیستم را مهیا می سازد. به کمک

این ابزار، س��یال از مکانی به مکان دیگر

منتقل می شود و بر مبنای انواع سیاالتی

که ممکن اس��ت به وس��یله پمپ منتقل

ش��وند، کاربردهای متعدد زیر را می توان

برای آن تعریف کرد:

هیدروکربن ها ●

مواد شیمیایی ●

دوغاب ها ●

آب و سیاالتی مانند آن ●

پمپ ه��ا از نظ��ر ماهیت فّن��ی نیز به

ش��کل دینامیکی و جابه جایی هس��تند و

صفحه 38 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

مشاهده غیر مستقیم توسط تعیین اثر ●کاویتاسیون در کارایی پمپ برحسب

افت ِهد یا راندمانمشاهده مستقیم توسط ابزار دیداری ●

و عکس برداری )در این روش به وسایل پیچیده فوتوگرافیکی نیاز است.(

مشاهده غیر مس��تقیم با اندازه گیری ●صدای تولید شده توسط کاویتاسیون2 )مطالع��ات نش��ان می ده��د ک��ه با کاویتاس��یون، صداها ش��دت گرفتن تولی��د ب��اال فرکان��س ب��ا Noisesمی شوند؛ بنابراین وجود کاویتاسیون با ان��دازه گیری چنین صداهایی قابل

تشخیص است.(

ک����اویت��اس�ی�ون و م���راح���ل متالشی شدن حباب ها

متالشی شدن حباب های کاویتاسیونCollapse ممک��ن اس��ت فش��اری ب��ه بزرگی 100 اتمس��فر ایج��اد کند. نیروی به این بزرگی می تواند س��بب تغییر شکل پالس��تیکی در بس��یاری از فلزات ش��ود.

خس��ارت حبابی، ناش��ی از تاثیر هم زمان خوردگ��ی و تنش های مکانیکی اس��ت و بدین ترتی��ب متالشی ش��دن حباب ه��ای بخار، پوسته های سطحی محافظ را از بین می برد. مراحل طی این پدیده به شرح زیر

است:روی پوس��ته محافظ، حباب تشکیل ●

می شود.حب��اب، ترکی��ده و پوس��ته را از بین ●

می برد.س��طح جدید فلز در مع��رض محیط ●

خورنده قرار می گیرند و پوسته محافظ مجددا تشکیل می شود.

در هم��ان محل ی��ک حب��اب دیگر ●تشکیل می گردد.

حب��اب ترکی��ده و پوس��ته را از بین ●

می برد.

س��طح جدید فلز در مع��رض محیط ●

خورنده قرار می گیرد و پوسته محافظ مجددا تشکیل می شود.3

از آن جای��ی ک��ه نقط��ه تم��اس این

حباب ها با س��طوح صلب بس��یار کوچک

است، نیروی فوق العاده زیادی در اثر این

انفجارها به سطوح وارد می کند. این عمل

در ی��ک مدت زمان کوتاه و ب��ا تکرار زیاد

باعث خوردگی س��طوح ش��ده و به تدریج

این خوردگی ها تبدیل به حفره های بزرگ

می شوند.

هر ن��وع روزنه یا برآمدگی و یا تعویض

ناگهانی سطح مقطع می تواند باعث جدایی

خطوط جریان شود و جریان با سرعت باال

ش��رایط را برای ایجاد پدیده کاویتاسیون

فراهم می نماید.

σ ب��ه عن��وان ضری��ب توما، ع��دد یا

ش��اخص کاویتاس��یون، عدد حفره زایی و

نمایش شماتیکی مراحل خوردگی حبابی (پدیده کاویتاسیون)General Appearance of Cavitation

صفحه 39 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

قابلیت کاویتاس��یون به شرح فرمول زیر،

کمیت بدون ُبعد و ش��کلی از ضریب فشار

اس��ت و مش��خص کننده ظرفی��ت مکش

حداکثری پمپ در نقطه بهره برداری است.

σ =)Pa-Pb(/)1/2ρV2(

Pb ،فش��ار مطلق Pa ،در فرمول فوق

فشار بخار مایع، ρ چگالی مایع و Vسرعت

مرجع یا سرعت غیر همگن می باشد.فرآیند

تبخی��ر مایع و یا تصاع��د گازهای محلول

در آن ی��ا ب��روز هم زمان ای��ن دو پدیده،

گسترش، تراکم و از بین رفتن آنها در مدت

زمان بسیار کوتاهی )نزدیک به یک صدم تا

یک هزارم ثانیه (اتفاق می افتد؛ درنتیجه

عمر حباب ها بسیار کوتاه و وضعیت پدیده

کاویتاسیون بسیار ناپایدار است. حباب ها

به همراه جریان مایع جابه جا می ش��وند و

در منطقه فشار قوی و در تماس با دیواره

جامد قطعات )پروانه یا پوسته( تراکم پیدا

می کنند. ذرات مایع در جستجوی پر کردن

چنین حفره های موضعی، با س��رعت زیاد

ب��ه مرکز این حفره ها برخ��ورد می کنند و

ب��ا له کردن و ترکاندن آنه��ا موجب ایجاد

ضربات موضعی بر سطوح صلب می شوند.

با وارد ش��دن نیروی زیاد با فرکانس باال بر

قطعات و فرسایش و تخریب آنها در اثر این

پدیده که به عنوان اثر میکروس��کوپی جت سیال مطرح است، افزایش فشار موضعی، بسیار سریع و با شدت زیاد تا 100 اتمسفر

رخ می دهد.

ف�اکت�ورهای م�ؤثر در پ�دی�ده کاویتاسیون

پدی��ده کاویتاس��یون در اث��ر عملکرد مجموع��ه ای از عوامل و ش��رایط اس��ت.

معم��وال یک عامل به تنهای��ی برای ایجاد مس��اله کاویتاس��یون کافی نیست؛ ولی ترکیبی از عوامل هندسی، هیدرودینامیکی و فاکتورهای وابسته دیگر ممکن است در یک سیستم منجر به خسارت کاویتاسیون گردد که از مهم تری��ن عوامل مؤثر در این

زمینه می توان به موارد زیر اشاره نمود:سرعت زیاد پمپ ●محدودیت در ِهد مکش ●دمای باالی سیال جریان یافته ●باال بودن س��رعت دوران��ی مخصوص ●

پمپعوامل هندسی )شامل ناهمواری های ●

و برآمدگی ه��ا خصوص��ا س��طحی ش��کاف موضع��ی، فرورفتگی ه��ای دریچه های کشویی و پایه دریچه های قطاعی، س��تون ها، جداکننده جریان

و دفلکتوره��ا، تغییر در ش��کل عبور جری��ان و انحناء یا انحراف در مس��یر

جریان( عوامل هیدرودینامیکی )ش��امل دبی ●

مخصوص،س��رعت جری��ان، عملکرد دریچه و توسعه الیه مرزی(

عوام��ل متفرقه )انتق��ال حرارت طی ●فرو ریخت��ن، درجه حرارت آب، تعداد و آب درون حباب ه��ای ان��دازه و

پراکندگی آنها(

اندازه گیری افت ناش�ی از پدیده کاویتاسیون

آزمایش های گوناگون نش��ان می دهد که پمپ در اثر پدیده کاویتاس��یون مواجه با افت یک درصد در بازده و سه درصد در ِهد تامینی خواهد شد؛ البته اندازه گیری ای��ن دو کمی��ت نیاز به تجهی��زات دقیق و کالیبراس��یون م��داوم و مرت��ب دارد و ضروری اس��ت که اس��تانداردهای داخلی کالیبراسیون و سرویس های آزمایشگاهی را ب��رای انجام ای��ن امر مه��م به خدمت بگیری��م. در پدیده کاویتاس��یون مقدار یا میزان تخریب تقریبی م��واد از فرمول زیر

به دست می آید:∆G=∆TVn

صفحه 40 - شماره 47

چیلــر جذبــی گازســوز

مقاومت نسبی فلزات در برابر خوردگی حباب (پدیده کاویتاسیون)

در فرم��ول ف��وق، G∆ میزان کاهش

∆T ،وزن جنس پمپ برحسب میلی گرم

مّدت زمان عمل پمپاژ برحس��ب ساعت،

V س��رعت س��یال در داخل سیس��تم و

n عددی اس��ت بین 6 تا 8 که برحس��ب

شرایط کار پمپ تعیین می گردد. عالوه بر

فرمول مزبور، جدولی نیز برای نشان دادن

مقاومت نس��بی برخی از فل��زات در برابر

پدیده کاویتاسیون تهیه شده است که در

ادامه مقاله به آن اشاره می گردد.

پی نوشت:فشار بخار سیال فشاری است که در آن مایع .1

شروع به جوش��یدن کرده و با بخار خود به

حالت تعادل می رسد.

در یک پمپ، ماهیت صدا نش��ات گرفته از .2

نوسانات فشار سکون در یک نقطه می باشد.

تکرار ای��ن عمل منجر به ایج��اد حفره های .3

عمی��ق می ش��ود و میزان خوردگ��ی به این

دلیل افزایش می یابد.